物理学における勢いと衝動

高速道路で2台の車両が衝突するのを目撃したことがありますか? 2台の車両が衝突するとどうなりますか?物理学から見ると、衝突が致命的であるかどうかは、車両の勢いによって決まります。これについてもっと理解するために、勢いと衝動に関する資料を調べてみましょう。

物理学では、運動量は移動する物体が持つ量として定義されます。運動量の量は、オブジェクトの質量と速度に依存します。数学的には、運動量はp = mvと書くことができます。ここで、pは運動量(kg m / s)、mは物体の質量(kg)、vは物体の速度(m / s)です。

この式に基づいて、運動量は物体の速度に比例することがわかります。したがって、運動量の方向はその速度の方向と同じですが、オブジェクトの速度が大きいほど、その運動量は大きくなります。

一方、力積は、平均力と力が作用する時間間隔の積です。数学的には、インパルスはI =FΔtと書くことができます。ここで、Iはns単位のインパルス、Fはニュートン単位の力、Δtは秒単位の時間間隔です。

インパルスと運動量の関係

力積と運動量の関係は、力積-運動量の定理によって説明されます。力積運動量の定理は、物体に作用する力積は、物体の運動量の変化に等しいと述べています。

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ニュートンの第2法則に基づいて、物体に加えられる力(F)は、時間単位の運動量の変化(Δp)(Δt)に等しいと述べています。数学的には、力積と運動量の変化の関係は次のように書くことができます。I=Δp= p2 − p

勢いの免疫の法則

運動量免疫の法則は、システムに作用する外力がない場合、衝突の前後のオブジェクトの運動量は同じであると述べています。これは、衝突前のオブジェクトのシステムの合計運動量が、衝突後のオブジェクトのシステムの合計運動量に常に等しいことを意味します。数学的には、運動量免疫の法則は次のように書くことができます:m1v1 + m2v2 = m1v1 '+ m2v2'

情報 :

ここで、m1はオブジェクトの質量です。

m2はオブジェクト2の質量です

v1は、衝突前のオブジェクト1の速度です。

v2は、衝突前のオブジェクト2の速度です。

v1 'は、衝突後のオブジェクト1の速度です。

v2 'は、衝突後のオブジェクト2の速度です。

衝突

衝突は、完全に弾力性のある衝突、部分的に弾力性のある衝突、および完全に弾力性のない衝突の3つのタイプに分けることができます。衝突の種類を知るために、反発係数の値から見ることができます。これは、衝突後と衝突前の2つのオブジェクトの相対速度の比較の負の値です。数学的には、反発係数の値は次のように書くことができます。

衝突

3種類の衝突の反発係数の値は次のとおりです。

完全に弾力性のある衝突では、e =の値

部分的に弾力性のある衝突では、0 <e <

非弾性衝突では、e = 0

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