Cómo el principio de conservación de las obras de impulso
En física, el principio de conservación del momento establece que cuando se tiene un sistema aislado, sin fuerzas externas, el momento total inicial de los objetos antes de una colisión es igual a la cantidad de movimiento total final de los objetos después de la colisión. En otras palabras,
Es posible que tenga dificultades para hacer frente a la física de impulsos debido a los tiempos cortos y las fuerzas irregulares. Pero con el principio de conservación, elementos que son difíciles de medir - por ejemplo, la fuerza y el tiempo involucrado en un impulso - están fuera de la ecuación por completo. Este principio es simple pero muy útil.
Puede derivar el principio de conservación del momento de las leyes de Newton, lo que sabe sobre los impulsos, y un poco de álgebra.
Dicen que dos pilotos espaciales descuidados están zumbando hacia la escena de un crimen interplanetario. En su afán de llegar a la escena primera, chocan. Durante la colisión, la fuerza media del segundo buque ejerce sobre la primera nave es F12. Aplicando el teorema de impulso-momento a # 8232-el primer barco le ofrece:
Y si la fuerza media ejercida sobre la segunda nave por el primer barco es F21, usted también sabe que
Ahora se agrega estas dos ecuaciones juntas, lo que le da la ecuación resultante:
Distribuir los términos de masa y reorganizar los términos a la derecha hasta que llegue el siguiente:
Este es un resultado interesante, porque m1vyo1 + m2vyo2 es el momento total inicial de las dos naves espaciales (p1yo + pyo2) Y m1vF1 + m2vF2 es el impulso final total (p1F + p2F) De las dos naves espaciales. Por lo tanto, se puede escribir la ecuación de la siguiente manera:
Si se escribe el momento total inicial pF y el momento total final como pyo, la ecuación se convierte
¿A donde vas desde aquí? Ambos términos de la izquierda incluyen
para que pueda volver a escribir
como la suma de las fuerzas implicadas,
multiplicado por el cambio en el tiempo:
Si se trabaja con lo que se llama un aislado o sistema cerrado, usted no tiene fuerzas externas que tratar. Tal es el caso en el espacio. Si dos naves espaciales chocan en el espacio, no hay fuerzas externas que son importantes, por lo que por la tercera ley de Newton,
En otras palabras, cuando se tiene un sistema cerrado, se obtiene lo siguiente:
Esto convierte a
pF = pyo
La ecuacion pF = pyo dice que cuando se tiene un sistema aislado, sin fuerzas externas, el momento total inicial antes de una colisión es igual a la cantidad de movimiento total final después de una colisión, que le da el principio de conservación del momento.
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