Bewegungsgesetz der Konservierung, Klassische, Relativistische und Quantenmechanik

Die Betrag der Bewegung oder lineares Moment, auch bekannt als Impuls, wird als eine physikalische Größe in der Klassifizierung des Vektortyps definiert, die die Bewegung beschreibt, die ein Körper in der mechanischen Theorie macht. Es gibt verschiedene Arten von Mechaniken, die in der Menge der Bewegung oder des Impulses definiert sind.

Klassische Mechanik ist eine dieser Arten von Mechanik und kann als das Produkt der Masse des Körpers und als die Geschwindigkeit der Bewegung in einem gegebenen Moment definiert werden. Relativistische Mechanik und Quantenmechanik sind ebenfalls Teil des linearen Impulses.

Es gibt verschiedene Formulierungen zur Bewegungsmenge. Zum Beispiel definiert Newtonsche Mechanik es als das Produkt der Masse durch die Geschwindigkeit, während in der Lagrange-Mechanik die Verwendung von selbstadjungierten Operatoren, die auf einem Vektorraum in einer unendlichen Dimension definiert sind, erforderlich ist.

Die Menge der Bewegung wird durch ein Erhaltungsgesetz geregelt, das besagt, dass die gesamte Bewegungsmenge eines geschlossenen Systems nicht verändert werden kann und immer über die Zeit konstant bleibt.

Index

• 1 Gesetz zur Erhaltung der Bewegungsmenge
• 2 Klassische Mechanik
  • 2.1 Newtonsche Mechanik
  • 2.2 Langragische und Hamiltonsche Mechanik
  • 2.3 Mechanik der kontinuierlichen Medien
• 3 Relativistische Mechanik
• 4 Quantenmechanik
• 5 Zusammenhang zwischen Impuls und Impuls
• 6 Bewegung Betrag Übung
  • 6.1 Lösung
• 7 Referenzen

Gesetz der Erhaltung der Bewegungsmenge

Im Allgemeinen drückt das Gesetz der Impuls- oder Impulserhaltung aus, dass es bei ruhendem Körper leichter ist, der Masse Masse zuzuordnen.

Dank der Masse erhalten wir die Größe, die es uns ermöglicht, einen ruhenden Körper zu entfernen, und wenn der Körper bereits in Bewegung ist, wird die Masse ein bestimmender Faktor sein, wenn die Richtung der Geschwindigkeit geändert wird.

Dies bedeutet, dass die Trägheit eines Körpers abhängig von der Menge der linearen Bewegung sowohl von der Masse als auch von der Geschwindigkeit abhängt.

Die Impulsgleichung drückt aus, dass der Impuls dem Produkt der Masse durch die Geschwindigkeit des Körpers entspricht.

p = mv

In diesem Ausdruck ist p der Impuls, m ist die Masse und v ist die Geschwindigkeit.

Klassische Mechanik

Die klassische Mechanik untersucht die Gesetze des Verhaltens makroskopischer Körper bei Geschwindigkeiten, die viel niedriger sind als die von Licht. Diese Mechanik der Bewegungsmenge ist in drei Arten unterteilt:

Newtonsche Mechanik

Newtonsche Mechanik, benannt nach Isaac Newton, ist eine Formel, die die Bewegung von Teilchen und Festkörpern in einem dreidimensionalen Raum untersucht. Diese Theorie gliedert sich in statische Mechanik, kinematische Mechanik und dynamische Mechanik.

Statisch behandelt die Kräfte, die in einem mechanischen Gleichgewicht verwendet werden, die Kinematik studiert die Bewegung, ohne das Ergebnis davon zu berücksichtigen, und die Mechanik studiert sowohl die Bewegungen als auch die Ergebnisse davon.

Die Newtonsche Mechanik wird vor allem dazu verwendet, Phänomene zu beschreiben, die mit einer Geschwindigkeit auftreten, die viel niedriger ist als die Lichtgeschwindigkeit und im makroskopischen Maßstab.

Langragian und Hamiltonian Mechanik

Langmansche Mechanik und Hamiltonsche Mechanik sind sich sehr ähnlich. Die Langragische Mechanik ist sehr allgemein; Aus diesem Grund sind ihre Gleichungen in Bezug auf jede Änderung, die in den Koordinaten auftritt, invariant.

Diese Mechanik liefert ein System einer bestimmten Anzahl von Differentialgleichungen, die als Bewegungsgleichungen bekannt sind, mit denen man ableiten kann, wie sich das System entwickeln wird.

Auf der anderen Seite repräsentiert die Hamiltonsche Mechanik die momentane Entwicklung eines Systems durch Differentialgleichungen erster Ordnung. Dieser Prozess ermöglicht es, die Gleichungen viel einfacher zu integrieren.

Kontinuierliche Medienmechanik

Die Mechanik der kontinuierlichen Medien wird verwendet, um ein mathematisches Modell zu erstellen, in dem das Verhalten eines beliebigen Materials beschrieben werden kann.

Kontinuierliche Medien werden verwendet, wenn wir die Bewegungsmenge einer Flüssigkeit herausfinden wollen; In diesem Fall wird die Bewegungsmenge jedes Partikels addiert.

Relativistische Mechanik

Die relativistische Mechanik des Impulses - auch nach Newtons Gesetzen - besagt, dass, da Zeit und Raum außerhalb eines physikalischen Objekts existieren, Galileische Invarianz stattfindet.

Seinerseits behauptet Einstein, dass die Postulierung der Gleichungen nicht von einem Bezugsrahmen abhängt, sondern akzeptiert, dass die Lichtgeschwindigkeit unveränderlich ist.

In der Dynamik funktioniert die relativistische Mechanik ähnlich wie die klassische Mechanik. Dies bedeutet, dass diese Größenordnung größer ist, wenn sie sich auf große Massen bezieht, die sich mit sehr hohen Geschwindigkeiten bewegen.

Es weist darauf hin, dass ein großes Objekt die Lichtgeschwindigkeit nicht erreichen kann, weil sein Impuls schließlich unendlich wäre, was ein unangemessener Wert wäre.

Quantenmechanik

Die Quantenmechanik ist definiert als ein Artikulationsoperator in einer Wellenfunktion und folgt der Unschärferelation von Heinsenberg.

Dieses Prinzip legt Grenzen für die Präzision des Moments und für die Position des beobachtbaren Systems fest, und beide können gleichzeitig entdeckt werden.

Die Quantenmechanik benutzt relativistische Elemente, um verschiedene Probleme anzugehen; Dieser Prozess wird als relativistische Quantenmechanik bezeichnet.

Beziehung zwischen Momentum und Momentum

Wie bereits erwähnt, ist die Menge der Bewegung das Produkt der Geschwindigkeit durch die Masse des Objekts. Auf dem gleichen Gebiet gibt es ein Phänomen, das als Impuls bekannt ist und oft mit der Menge der Bewegung verwechselt wird.

Der Impuls ist das Produkt aus Kraft und Zeit, in dem die Kraft angewendet wird und wird als Vektorgröße charakterisiert.

Die Hauptbeziehung, die zwischen dem Impuls und der Menge der Bewegung besteht, ist, dass der Impuls, der auf einen Körper angewendet wird, gleich der Impulsvariation ist.

Da der Impuls wiederum das Produkt der Kraft für die Zeit ist, bewirkt eine bestimmte Kraft, die in einer bestimmten Zeit ausgeübt wird, eine Änderung der Bewegungsmenge (ohne Berücksichtigung der Masse des Objekts).

Bewegung Betrag Übung

Ein Baseball von 0,15 kg Masse bewegt sich mit einer Geschwindigkeit von 40 m / s, wenn er von einer Fledermaus getroffen wird, die seine Richtung umkehrt und eine Geschwindigkeit von 60 m / s erreicht, auf die die Fledermaus durchschnittlich einwirkt der Ball, wenn es in Kontakt mit diesen 5 ms war?.

Lösung

Daten

m = 0,15 kg

vi = 40 m / s

vf = - 60 m / s (das Vorzeichen ist negativ, da es die Richtung ändert)

t = 5 ms = 0,005 s

Δp = I

pf - pi = I

m.vf - m.vi = F.t

F = m. (Vf - vi) / t

F = 0,15 kg (- 60 m / s - 40 m / s) / 0,005 s

F = 0,15 kg (- 100 m / s) / 0,005 s

F = - 3000 N

Referenzen

1. Physik: Übungen: Bewegungsumfang. Abgerufen am 8. Mai 2018, von La Física: Wissenschaft der Phänomene: lafisicacienciadelofenomenos.blogspot.com
2. Impuls und Impuls. Abgerufen am 8. Mai 2018 von The Physics Hypertextbook: physics.info
3. Momentum und Impulsverbindung. Abgerufen am 8. Mai 2018 von The Physics Classroom: physicsclassroom.com
4. Momentum Abgerufen am 8. Mai 2018 von Encyclopædia Britannica: britannica.com
5. Momentum Abgerufen am 8. Mai 2018 von The Physics Classroom: physicsclassroom.com
6. Momentum Abgerufen am 8. Mai 2018, Wikipedia: en.wikipedia.org.