Porozumenie zákona zachovania hybnosti

Niektorí z vás musia vedieť, že svet kedysi vyniesol raketu a vo vesmíre obiehal jej satelit. Na princípe štartu rakety sa používa teória zákona zachovania hybnosti, kde množstvo hybnosti generovanej hnacou silou paliva je rovnaké ako hybnosť rakety. Aký je potom zákon zachovania hybnosti?

Pojem hybnosti má vo fyzike dôležitú úlohu, zákon zachovania hybnosti vysvetľuje, že ak sa dva objekty zrazia, veľkosť poklesu hybnosti v jednom objekte sa bude rovnať zvýšeniu hybnosti v druhom objekte. To znamená, že celková hybnosť sústavy telies pred zrážkou sa vždy rovná celkovej hybnosti sústavy telies po zrážke.

Matematicky možno zákon zachovania hybnosti napísať nasledovne:

m1v1 + m2v2 = m1v1 + m2 v2

informácie:

m1 je hmotnosť objektu

m2 je hmotnosť objektu 2

v1 je rýchlosť objektu 1 pred zrážkou

v2 je rýchlosť objektu 2 pred zrážkou

v1 'je rýchlosť objektu 1 po zrážke

v2 'je rýchlosť objektu 2 po zrážke

Zákon zachovania hybnosti sa v skutočnosti vzťahuje na všetky systémy pozostávajúce z dvoch alebo viacerých objektov, ktoré navzájom interagujú. To platí, pokiaľ z vonkajšej strany systému nevychádza žiadna sila alebo ak sa výsledná sila z vonkajšej strany systému rovná nule. Tento zákon sa však nevzťahuje na pohyb blokov po nerovných povrchoch a na zrýchlený alebo spomalený pohyb automobilu.

(Prečítajte si tiež: Zákon stáleho porovnania v chémii)

Zatiaľ čo v princípe rakety, ako je ilustrovaný vyššie, princíp raketového pohonu spĺňa zákon zachovania hybnosti. V počiatočnom stave je systém, v tomto prípade raketa a palivo, v pokoji, takže ich hybnosť je nulová. Po tryskaní plynu z rakety zostáva hybnosť systému taká, aby hybnosť systému pred a po výstupe plynu bola rovnaká.

Na základe tohto zákona. konečná rýchlosť, ktorú môže raketa dosiahnuť, závisí od množstva paliva, ktoré raketa unesie, a od rýchlosti prúdenia plynu. V zásade sú tieto dve množstvá obmedzené, preto sa používajú viacstupňové rakety, to znamená niekoľko rakiet, ktoré sa spoja, akonáhle dôjde k vyhoreniu paliva prvého stupňa, tieto rakety sa uvoľnia.

V každodennom živote používajú princíp raketového pohonu aj chobotnice a chobotnice. Kde sa zviera pohybuje ako raketa, ktorá usrkáva vodu a púšťa ju vysokou rýchlosťou a umožňuje mu rýchlejší pohyb vo vode