Testimpulzus
A test tömegének terméke a sebessége által a test mozgásának lendülete vagy mérete. Vektorok mennyiségére utal. Irányát a test sebességsebességéhez koordinálják.
SI mérési egység:
Emlékezzünk a mechanika második törvényére:
A megfelelő arány gyorsítása:
,
Ahol v0 és v a test sebességének egy bizonyos Δt időintervallum elején és végén.
A második törvényt a következőképpen írjuk át:
Láthatja ezt - a test lendülete egy bizonyos idő kezdetén. a a test lendülete az utolsó pillanatban.
- a Newton második törvényének alternatív matematikai jelölése.
Végezzük el az átalakítást:
A nagyságot az erő lendületének nevezik.
És a kapott képlet azt mutatja, hogy a test lendülete változik nagyságrenddel a rá ható erő lendülete.
Ez a képlet különösen érdekes abban az esetben, ha az F erő hatására mozgó test tömege a mozgás során változik. Például a sugárhajtás.
A lendület megőrzésének törvénye
A fizikában gyakran vannak olyan helyzetek, amikor egyidejűleg vizsgálják a kölcsönhatásban lévő testek mozgását, a testrendszereket.
A testek rendszerét naprendszernek, ütköző golyóknak, testmolekuláknak vagy "fegyver és golyó" rendszernek nevezhetjük. Azok a testületek, amelyek nem vesznek részt a rendszer testeivel való interakcióban, kívülről nevezik ki ezt a rendszert, és azok a erők, amelyekkel a rendszeren fellépnek, külső erők.
Elkülönített rendszer a testek
Ha a külső erők nem hatnak a rendszerre, vagy működésük kompenzálódik, akkor az elkülönített vagy zárt.
Ha a testek mozgását zárt rendszerben vesszük figyelembe, akkor figyelembe kell venni azokat a erőket, amelyekkel ezek a testek kölcsönhatásba lépnek.
Ha figyelembe vesszük egy egyszerű elszigetelt rendszert, amely két testből áll, amelyek tömege m1 és m2. A testek egy egyenes vonal mentén mozognak és sebességük egybeesik az irányba, v1> v2. Amikor az első test felkapja a második, akkor elkezdenek kölcsönhatásba lépni rugalmas erőkkel, sebességük megváltozik, és a testek sebességgel mozognak. Írjuk le kölcsönhatásukat a Newton harmadik törvényének segítségével, és szerezzük be a következő kapcsolatot:
A rakéta mozgása
Az a mozgás, amely akkor következik be, amikor egy bizonyos tömeg részének testéből elválik bizonyos sebességgel, reaktívnak nevezik.
A sugárhajtás példája lehet egy rakéta mozgása, amely jelentős távolságra van a Naptól és a bolygóktól. Ebben az esetben a rakéta nem tapasztal gravitációs hatásokat, és elszigetelt rendszernek tekinthető.
A rakéta héjból és üzemanyagból áll. Ők egy elszigetelt rendszer kölcsönható testei. A kezdeti időben a rakéta sebessége nulla. Ebben a pillanatban a rendszer, a héj és az üzemanyag lendülete nulla. Ha a motor be van kapcsolva, akkor a rakéta-üzemanyag eléget és magas hõmérsékletû gázokká válik, amely nagy nyomású és nagy sebességgel hagyja el a motort.
Jelöljük a termelt gáz m tömegét. Feltételezzük, hogy azonnal elindul a rakétafúvókából a vg sebességével. Jelöljük a burkolat tömegét és sebességét, illetve a mob és a vob.
A lendület megőrzésének törvénye jogosítja fel a kapcsolatot:
.Ebből az egyenlőségből nyerhetjük a héjmozgás sebességét:
A mínusz jele azt jelzi, hogy a héj sebessége a kivezetett gáz ellentétes irányban irányul.
A héj sebessége arányos a gázkiömlés sebességével és a gáz tömegével. És fordítottan arányos a héj tömegével.
A sugárhajtás elve lehetővé teszi számukra a rakéták, repülőgépek és egyéb testek mozgását olyan körülmények között, amikor a külső gravitáció vagy a légköri ellenállás ereje jár el rájuk. Természetesen ebben az esetben az egyenlet túlmutató értéket ad a shell velocity vob-nak. Valódi körülmények között a gáz nem azonnal áramlik a rakétából, ami befolyásolja a vob végső értékét.
A testmozgást sugárhajtással jellemezõ jelenlegi képleteket orosz tudósok I.V. Meshchersky és KE Ciolkovszkij.