Címke: lendületmegmaradás

Beküldve:

A lendület

Ha egy játékautót elgurítunk, akkor az nem áll meg azonnal az elengedés pillanatában, hanem tovább gurul egy ideig. Azért, mert a lendülete “viszi” tovább.

Egy távolugró nekifutás után ugrik el, mert a futás során szerzett lendület az ugrásnál segít, hogy távolabbra kerüljön a sportoló.

A lendület

    • Fogalma: Egy test tömegének és sebességének szorzatával meghatározott fizikai mennyiséget a test lendületének nevezzük.
    • Jele: I
    • Kiszámítása: I = m · v (tömeg szorozva a sebességgel)
    • Mértékegysége: kg · \frac{m}{s}

Mivel a sebesség vektormennyiség, ezért a lendület is az. A megadottal ellentétes irányú mozgás lendületét negatív előjellel adjuk meg.

A lendület kiszámítása

A feladatok megoldásánál a tömeget kg-ba, a sebességet \frac{m}{s}-ba kell megadni. Ha nem ebben van, akkor át kell váltani!

Számítsuk ki annak az 1,2 tonna tömegű autónak a lendületét, amelynek a sebessége 90 \frac{km}{h}!

m = 1,2 t = 1200 kg

v = 90 \frac{km}{h} = 25 \frac{m}{s}

I = ?

I = m · v = 1200 kg · 25 \frac{m}{s} = 30.000 kg · \frac{m}{s}

Az autó lendülete 30.000 kg · \frac{m}{s}.

A lendületmegmaradás törvénye

Törvény: Testek kölcsönhatásakor a kölcsönhatás előtti lendületek összege egyenlő a kölcsönhatás utáni lendületek összegével.

Videók:

A fenti kísérletet bemutató animációt ide kattintva nyithatod meg. A piros gombbal lehet leállítani, majd tetszőleges számú golyóval tudod a kísérletet kipróbálni. Az animációt a zöld gombra kattintva tudod elindítani. A dobókockával véletlenszerű szituációt tudsz lejátszani. A kísélet lényege az, hogy az egyik oldalon létrehozott változás a másik oldalon ugyanúgy játszódik le, mert a golyók a lendületüket “átadják” egymásnak.

A törvény értelmezése

    • Ha két egyenlő tömegű, nyugalomban lévő testet egy rugóval szétlökünk, akkor a sebességük egyenlő lesz, de ellentétes irányú. A lendületek összege szétlökés előtt 0 kg · \frac{m}{s} (mivel nem mozogtak). Szétlökés után ha az egyik lendülete 5 kg · \frac{m}{s}, akkor a másiké -5 kg · \frac{m}{s}, így az összegük nulla.
    • Ha különböző tömegű, nyugalomban lévő testet lökünk szét a rugóval, akkor a sebességük nem lesz egyenlő. A nagyobb tömegű test sebessége kisebb lesz, de egy adott test tömegének és sebességének szorzata ugyanannyi lesz, mint a másik test esetében. Az előjelük azonban különböző lesz, így az összegük ugyanúgy nulla lesz, mint a szétlökés előtt.

Számítási feladat a lendületmegmaradás törvényére

Egy eredetileg nyugvó 300 kg tömegű csónakból 2,5 \frac{m}{s} sebességgel vízbe ugrik egy 60 kg tömegű ember. Mekkora és milyen irányú lesz ezután a csónak sebessége?

Mivel nyugalomban volt a csónak, ezért a kiugrás előtti lendületek összege 0 kg · \frac{m}{s}.

A kiugró ember lendülete:

m = 60 kg

v = 2,5 \frac{m}{s}

I = m · v = 60 kg · 2,5 \frac{m}{s} = 150 kg·\frac{m}{s}

A csónak lendületének is ugyanennyinek kell lennie, csak ellentétes előjellel.

I = -150 kg·\frac{m}{s}

m = 300 kg

v = \frac{I}{m} = \frac{-150 kg\frac{m}{s}}{300 kg} = -0,5 \frac{m}{s}

Tehát a csónak -0,5 \frac{m}{s} sebességgel indul el. (azaz ellentétes irányba, mint az ember)

Vissza a témakörhöz