Ορμή. Απλούστερη περίπτωση: σύστημα δυο σωματίων, μάζας m 1 και m 2 σε αποστάσεις x 1 και x 2, αντίστοιχα, από την αρχή ενός συστήματος συντεταγμένων

Σχετικά έγγραφα
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 8. Ροπή και Στροφορµή Μέρος δεύτερο

Κλασσική Μηχανική. Κλασσική Μηχανική: η αρχαιότερη από τις φυσικές επιστήμες. Αντικείμενο: η μελέτη της κινήσεως των αντικειμένων.

ΕΙΣΑΓΩΓΙΚΑ ΣΧΟΛΙΑ Η δύναμη που ασκείται σε ένα σώμα προκαλεί μεταβολή της ταχύτητάς του δηλαδή επιτάχυνση.

ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ 2016

10. Παραγώγιση διανυσµάτων

Φυσική Θετικών Σπουδών Γ τάξη Ενιαίου Λυκείου 2 0 Κεφάλαιο

ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ- 2018

Δυναμική Συστήματος Σωμάτων

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5: ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΠΟΛΛΩΝ ΣΩΜΑΤΩΝ

Τμήμα Φυσικής Πανεπιστημίου Κύπρου Χειμερινό Εξάμηνο 2016/2017 ΦΥΣ102 Φυσική για Χημικούς Διδάσκων: Μάριος Κώστα. ΔΙΑΛΕΞΗ 03 Νόμοι κίνησης του Νεύτωνα

ΕΡΓΟ ΠΟΥ ΠΑΡΑΓΕΙ ΜΙΑ ΣΤΑΘΕΡΗ ΥΝΑΜΗ

d dx ΠΑΡΑΓΩΓΟΣ ΣΥΝΑΡΤΗΣΗΣ

ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ- 2015

Τμήμα Φυσικής Πανεπιστημίου Κύπρου Χειμερινό Εξάμηνο 2016/2017 ΦΥΣ102 Φυσική για Χημικούς Διδάσκων: Μάριος Κώστα. ΔΙΑΛΕΞΗ 07 Ορμή Κρούσεις ΦΥΣ102 1

1. Κινηµατική. x dt (1.1) η ταχύτητα είναι. και η επιτάχυνση ax = lim = =. (1.2) Ο δεύτερος νόµος του Νεύτωνα παίρνει τη µορφή: (1.

Ευθύγραμμη ομαλή κίνηση

0 Φυσική Β Λυκείου Διατήρηση της ορμής. Διατήρηση της ορμής. Κώστας Παρασύρης Φυσικός

Τα σώματα τα έχουμε αντιμετωπίσει μέχρι τώρα σαν υλικά σημεία. Το υλικό σημείο δεν έχει διαστάσεις. Έχει μόνο μάζα.

1. Διατήρηση της Ενέργειας

Δυναµική. ! F(δύναµη), m(µάζα), E(ενέργεια), p(ορµή),! Πως ένα σώµα αλληλεπιδρά µε το περιβάλλον του! Γιατί σώµατα κινούνται µε το τρόπο που κινούνται

5 η Εβδομάδα Έργο και κινητική ενέργεια. Ομαλή κυκλική κίνηση Έργο δύναμης Κινητική ενέργεια Θεώρημα έργου ενέργειας

Διαφορική ανάλυση ροής

Δυνάμεις. Απ : Δυο σώματα αλληλεπιδρούν όταν το ένα επηρεάζει με κάποιο τρόπο το άλλο

Ορμή - Κρούσεις, ΦΥΣ Διαλ.19 1

ΠΡΟΑΓΩΓΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΦΥΣΙΚΗΣ Α ΛΥΚΕΙΟΥ ΜΕ ΝΕΟ ΣΥΣΤΗΜΑ 2014

Physics by Chris Simopoulos

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΠΟΛΛΑΠΛΗΣ ΕΠΙΛΟΓΗΣ

ΕΝΟΤΗΤΑ 1.2 ΔΥΝΑΜΙΚΗ ΣΕ ΜΙΑ ΔΙΑΣΤΑΣΗ

Κεφάλαιο 8. Ορμή, ώθηση, κρούσεις

13 Γενική Μηχανική 2 Δυνάμεις Nόμοι του Newton 15/9/2014

13 Γενική Μηχανική 2 Δυνάμεις Nόμοι του Newton 15/9/2014

Κεφάλαιο 4. Νόμοι κίνησης του Νεύτωνα

ΠΑΓΚΟΣΜΙΑ ΕΛΞΗ ΘΕΩΡΙΑ & ΑΣΚΗΣΕΙΣ

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4. Διατήρηση ορμής

1.1 ΟΡΙΣΜΟΙ, ΣΤΟΙΧΕΙΩΔΗΣ ΠΡΟΣΕΓΓΙΣΗ

2 Η ΠΡΟΟΔΟΣ. Ενδεικτικές λύσεις κάποιων προβλημάτων. Τα νούμερα στις ασκήσεις είναι ΤΥΧΑΙΑ και ΟΧΙ αυτά της εξέταση

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 7. Ροπή και Στροφορµή Μέρος πρώτο

kg(χιλιόγραμμο) s(δευτερόλεπτο) Ένταση ηλεκτρικού πεδίου Α(Αμπέρ) Ένταση φωτεινής πηγής cd (καντέλα) Ποσότητα χημικής ουσίας mole(μόλ)

2. Οι νόµοι της κίνησης, οι δυνάµεις και οι εξισώσεις κίνησης

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4. ιατήρηση ορµής

Φυσική Β Γυμνασίου Κεφάλαιο 3 Δυνάμεις

ΥΝΑΜΙΚΗ ΤΗΣ ΠΕΡΙΣΤΡΟΦΙΚΗΣ ΚΙΝΗΣΗΣ 18/11/2011 ΚΕΦ. 10

1. Δύναμη. Η ιδέα της Δύναμης δίνει μία ποσοτική περιγραφή της αλληλεπίδρασης α) μεταξύ δύο σωμάτων β) μεταξύ ενός σώματος και του περιβάλλοντος του.

Η ΚΙΝΗΣΗ ΣΩΜΑΤΙΟ Ή ΥΛΙΚΟ ΣΗΜΕΙΟ Ή ΣΗΜΕΙΑΚΟ ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΟ

Θέση-Μετατόπιση -ταχύτητα

Το σύστημα των μη αλληλεπιδραστικών ροών και η σημασία του στην ερμηνεία των ιδιοτήτων των ιδανικών αερίων.

Παρατήρηση. 1. Το άθροισμα των διανυσμάτων και είναι ανεξάρτητο από το σημείο. 2. Το άθροισμα των διανυσμάτων και μπορεί να βρεθεί να βρεθεί και με

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΚΛΕΙΣΤΟΥ ΤΥΠΟΥ

ΦΥΣΙΚΗ Β ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 Ο ΔΥΝΑΜΕΙΣ

Τμήμα Φυσικής Πανεπιστημίου Κύπρου Χειμερινό Εξάμηνο 2016/2017 ΦΥΣ102 Φυσική για Χημικούς Διδάσκων: Μάριος Κώστα

Θεωρία Φυσικής Τμήματος Πληροφορικής και Τεχνολογίας Υπολογιστών Τ.Ε.Ι. Λαμίας

2.6 ΑΘΡΟΙΣΜΑ ΚΑΙ ΔΙΑΦΟΡΑ ΔΙΑΝΥΣΜΑΤΩΝ

Εισαγωγή στις Φυσικές Επιστήµες- Κλασική Μηχανική Ιούλιος 2004

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 ΤΟ ΜΟΝΤΕΛΟ ΤΟΥ ΑΚΑΜΠΤΟΥ ΣΩΜΑΤΟΣ

Γενικευμένες συντεταγμένες

X = {(x 1, x 2 ) x 1 + 2x 2 = 0}.

Η Επιτάχυνση. η τα- χύτητά του ( Σχήμα 1 ). Από τον ορισμό της ταχύτητας θα ισχύει (3)

ΠΕΙΡΑΜΑ 5. Μελέτη ευθύγραμμης ομαλής και επιταχυνόμενης κίνησης.

Α. Ροπή δύναµης ως προς άξονα περιστροφής

1.2 Συντεταγμένες στο Επίπεδο

ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Γ. Επικαμπύλια και Επιφανειακά Ολοκληρώματα. Γ.1 Επικαμπύλιο Ολοκλήρωμα

Μηχανική ΙI. Λογισµός των µεταβολών. Τµήµα Π. Ιωάννου & Θ. Αποστολάτου 2/2000

ΕΡΓΑΣΙΑ 3 ΟΡΜΗ-ΔΙΑΤΗΡΗΣΗ ΤΗΣ ΟΡΜΗΣ

Κεφ.3 Δυνάμεις ΓΕΝΙΚΑ. Τα σώματα κινούνται (κεφ.2) και αλληλεπιδρούν. (κεφ.3)

Κεφάλαιο M4. Κίνηση σε δύο διαστάσεις

Μακροσκοπική ανάλυση ροής

Φυσική Β Λυκειου, Γενικής Παιδείας 3ο Φυλλάδιο - Ορµή / Κρούση

Ηλεκτρικά Κυκλώματα Ι ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΦΟΡΤΙΟ ΚΑΙ ΗΛΕΚΤΙΚΟ ΠΕΔΙΟ

Κεφάλαιο M11. Στροφορµή

ΦΥΣ Διαλ Δυναµική

ΦΥΣΙΚΗ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ Β ΛΥΚΕΙΟΥ

ΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗ ΦΥΣΙΚΗΣ Α ΛΥΚΕΙΟΥ

ΦΥΣΙΚΗ (ΜΗΧΑΝΙΚΗ-ΚΥΜΑΤΙΚΗ)

ΦΥΣ Διαλ Σύνοψη εννοιών. Κινηµατική: Περιγραφή της κίνησης ενός σώµατος. Θέση και µετατόπιση Ταχύτητα Μέση Στιγµιαία Επιτάχυνση Μέση

Θεωρητική μηχανική ΙΙ

Βασίλης Ζαρείφης Μαθήματα Φυσικής. The flipped class project ΚΡΟΥΣΕΙΣ

Τμήμα Φυσικής Πανεπιστημίου Κύπρου Χειμερινό Εξάμηνο 2016/2017 ΦΥΣ102 Φυσική για Χημικούς Διδάσκων: Μάριος Κώστα

Φυσικά μεγέθη. Φυσική α λυκείου ΕΙΣΑΓΩΓΗ. Όλα τα φυσικά μεγέθη τα χωρίζουμε σε δύο κατηγορίες : Α. τα μονόμετρα. Β.

φυσική κεφ.3 ΔΥΝΑΜΕΙΣ Επισημάνσεις από τη θεωρία του βιβλίου

ΔΙΑΝΥΣΜΑΤΙΚΟΙ ΧΩΡΟΙ. Διανυσματικός χώρος

Κεφάλαιο 8 Ορμή, Ώθηση και Κρούσεις

Κεφάλαιο 2. Διανύσματα και Συστήματα Συντεταγμένων

Μηχανική Ι - Στατική

Τμήμα Φυσικής Πανεπιστημίου Κύπρου Χειμερινό Εξάμηνο 2016/2017 ΦΥΣ102 Φυσική για Χημικούς Διδάσκων: Μάριος Κώστα

Συστήματα συντεταγμένων

ΑΣΚΗΣΗ 5.1 Το διάνυσμα θέσης ενός σώματος μάζας m=0,5kgr δίνεται από τη σχέση: 3 j οπότε το μέτρο της ταχύτητας θα είναι:

ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΟ ΛΥΚΕΙΟ ΕΥΑΓΓΕΛΙΚΗΣ ΣΧΟΛΗΣ ΣΜΥΡΝΗΣ. Φυσική Γενικής Παιδείας Α Λυκείου ΤΥΠΟΛΟΓΙΟ ΚΙΝΗΜΑΤΙΚΗΣ

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΑΤΡΩΝ ΤΜΗΜΑ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΩΝ Ακαδημαϊκό έτος Καθηγητές: Σ. Πνευματικός Α. Μπούντης

Κέντρο µάζας. + m 2. x 2 x cm. = m 1x 1. m 1

Τα θέματα συνεχίζονται στην πίσω σελίδα

ENOTHTA 1.1 ΕΥΘΥΓΡΑΜΜΗ ΚΙΝΗΣΗ

1. Δυναμική Ενέργεια και Διατηρητικές Δυνάμεις

ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΗ ΘΕΩΡΙΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΦΟΡΤΙΟ ΚΑΙ ΗΛΕΚΤΙΚΟ ΠΕΔΙΟ

Εργο Θεώρημα Έργου ενέργειας. Ισχύς

Φυσική Γ Λυκείου. Ορμή. Ορμή συστήματος σωμάτων Τ Υ Π Ο Λ Ο Γ Ι Ο Κ Ρ Ο Υ Σ Ε Ω Ν. Θετικού προσανατολισμού

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 7. Συστήµατα Υλικών Σηµείων

ΕΡΓΑΣΙΑ 3 ΟΡΜΗ-ΔΙΑΤΗΡΗΣΗ ΤΗΣ ΟΡΜΗΣ

ΔΙΑΤΗΡΗΣΗ ΤΗΣ ΟΡΜΗΣ ΣΕ ΜΙΑ ΕΚΡΗΞΗ

2. Επίδραση των δυνάμεων στην περιστροφική κίνηση Ισοδύναμα συστήματα δυνάμεων

Θέση και Προσανατολισμός

Transcript:

Y Ορμή ΚΕΝΤΡΟ ΜΑΖΑΣ Όταν ένα σώμα περιστρέφεται ή ταλαντεύεται κατά την κίνησή του, υπάρχει ένα σημείο του σώματος που λέγεται Κέντρο Μάζας, το οποίο κινείται με τον ίδιο τρόπο με τον οποίο θα κινιόταν ένα σωμάτιο κάτω από την επίδραση της ίδιας εξωτερικής δύναμης. Απλούστερη περίπτωση: σύστημα δυο σωματίων, μάζας και σε αποστάσεις και, αντίστοιχα, από την αρχή ενός συστήματος συντεταγμένων C Ο C X Ορίζουμε ως κέντρο μάζας C του συστήματος των δυο σωματίων ένα σημείο σε απόσταση CΜ από την αρχή Ο, η οποία ορίζεται από την σχέση, C

ή το γινόμενο της ολικής μάζας του συστήματος,, επί την απόσταση του σημείου αυτού από την αρχή, ισούται προς το άθροισμα των γινομένων της μάζας κάθε σωματίου επί την αντίστοιχη απόσταση του από την αρχή, δήλαδή C Όπου. Γενικεύοντας, αν έχουμε σωμάτια, μάζας,, 3,,, πάνω σε μια ευθεία γραμμή, C όπου,, 3,,, οι αντίστοιχες αποστάσεις των μαζών από την αρχή Ο του συστήματος συντεταγμένων από την οποία μετριέται και η C και όπου συστήματος. η συνολική μάζα του Ακόμη, μπορεί να γραφεί C

3 Για έναν μεγάλο αριθμό σωματίων που κατανέμονται στον χώρο, το διάνυσμα του κέντρου μάζας θα έχει την γενική μορφή, C r = ˆ C + ŷ C y + ẑ C όπου C C y y y y y y C όπου, y και (=,,3,,) οι συνιστώσες του διανύσματος θέσης r του σωματίου μάζας, δηλαδή, r = ˆ + ŷ y + ẑ

Οπότε, Κίνηση του κέντρου μάζας Για να βρεθεί η κίνηση του κέντρου μάζας αρκεί να βρούμε πως μεταβάλλεται το διάνυσμα θέσης του κέντρου μάζας με τον χρόνο, οπότε θα πρέπει να παραγωγίσουμε ως προς τον χρόνο. r C r r r r C r rc ) ( r r r ) ( ( rc ) ( r ) ( r ) ( r ) 4

rc r r r υc υ υ υ Παραγωγίζοντας, εκ νέου, ως προς χρόνο, έχουμε, υc ) ( υ υ υ ) ( ( υc ) ( υ) ( υ ) ( υ ) υc υ υ υ a a a a C C F F F F a Το άθροισμα στο δεξιό μέρος της παραπάνω εξίσωσης είναι το άθροισμα όλων των εξωτερικών δυνάμεων που εξασκούνται πάνω σε όλα τα σωμάτια. Οι εσωτερικές δυνάμεις που εξασκούν μεταξύ τους τα σωμάτια εμφανίζονται κατά ζεύγη, οπότε, με βάση τον 3 ο Νόμο του Νεύτωνα (δράσης-αντίδρασης) αλληλοεξουδετερώνονται και δεν υπολογίζονται καθόλου στο παραπάνω άθροισμα. 5

Οπότε, ac F. Δηλαδή, το κέντρο μάζας ενός συστήματος σωματίων κινείται σαν όλη η μάζα του συστήματος να είναι συγκεντρωμένη στο κέντρο μάζας και όλες οι εξωτερικές δυνάμεις να εξασκούνται στο σημείο αυτό. Ορμή ενός σωματίου ΟΡΜΗ Η ορμή ενός σωματίου είναι ένα διάνυσμα, p, που ορίζεται ως το γινόμενο της μάζας του,, και της ταχύτητάς του υ, δηλαδή, p=υ Με την βοήθεια της ορμής, ο ος Νόμος του Νεύτωνα μπορεί να διατυπωθεί και ως εξής: p F= Προφανώς, p υ F= = (υ)= (υ)= F =a p Δηλαδή, οι σχέσεις, F= περίπτωση του ενός σωματίου. και F =a είναι ισοδύναμες. 6

Ορμή ενός συστήματος σωματίων Έστω ότι αντί για ένα σωμάτιο έχουμε ένα σύστημα σωματίων με μάζες,, 3,,. Θεωρούμε ότι στο σύστημα δεν προστίθεται ούτε αφαιρείται μάζα. Τα σωμάτια μπορούν να αλληλεπιδρούν μεταξύ τους αλλά και να εξασκούνται πάνω τους εξωτερικές δυνάμεις. Κάθε σωμάτιο έχει μια ταχύτητα και μια ορμή, δηλαδή, το σωμάτιο μάζας έχει ταχύτητα υ και ορμή p = υ. Σε ένα ορισμένο σύστημα αναφοράς, η ολική ορμή Ρ ορίζεται ως το διανυσματικό άθροισμα των ορμών p των σωματίων στο ίδιο σύστημα αναφοράς, δηλαδή, P p p p p P υ υ υ Άρα Ρ = υc η μάζα του συστήματος. Άρα, η ολική ορμή ενός συστήματος σωματίων ισούται προς το γινόμενο της ολικής μάζας του συστήματος επί της ταχύτητας του κέντρου μάζας του συστήματος. 7

Παραγωγίζοντας ως προς τον χρόνο έχουμε, P ( υ C ) P Μ υc P Μ a C Συγκρίνοντας τις εξισώσεις, προκύπτει ότι, F. P καταλήξαμε, δηλαδή, στο ίδιο αποτέλεσμα με αυτό της περίπτωσης του ενός σωματίου. 8

ΔΙΑΤΗΡΗΣΗ ΤΗΣ ΟΡΜΗΣ Έστω ότι το άθροισμα των εξωτερικών δυνάμεων που δρουν πάνω σε ένα σύστημα είναι μηδέν, δηλαδή, F. 0, οπότε από την εξ. (5.5) προκύπτει ότι, P 0 Ρ = σταθ. Η παραπάνω σχέση αποτελεί την Αρχή Διατήρησης της Ορμής, δηλαδή, όταν η συνισταμένη εξωτερική δύναμη που δρα πάνω σε ένα σύστημα είναι μηδέν, η ολική διανυσματική ορμή του συστήματος παραμένει σταθερή (δηλαδή, δεν μεταβάλλεται με τον χρόνο). 9