Temel fikirler
Momentum, kütle çarpı hızdır. Dış kuvvetin olmadığı bir çarpışmada ya da patlamada, kinetik enerji korunmasa bile sistemin toplam momentumu korunur.
- İmpuls, kuvvetle etki süresinin çarpımıdır ve momentum değişimine eşittir: FΔt = Δp.
- Tam esnek olmayan çarpışmada cisimler birbirine yapışır ve v′ = (m₁v₁ + m₂v₂) ÷ (m₁ + m₂) ile hareket eder.
- Esnek çarpışmada hem momentum hem de kinetik enerji korunur.
- Momentum bir vektördür. Toplamadan önce yönlere işaret verin; örneğin sağ pozitif, sol negatif.
Temel denklemler
p = mvJ = FΔt = Δpm₁v₁ + m₂v₂ = m₁v₁′ + m₂v₂′v′ = (m₁v₁ + m₂v₂) ÷ (m₁ + m₂) (perfectly inelastic)
Çözümlü örnek
1000 kg’lık bir araba 20 m/s ile duran 1000 kg’lık bir arabaya çarpar ve ikisi birbirine kenetlenir. Önce: 1000 × 20 = 20 000 kg·m/s. Sonra: 2000 × v′ = 20 000, yani v′ = 10 m/s. Kinetik enerji 200 kJ’dan 100 kJ’a düşer; yarısı deformasyon ve ısıya gitmiştir.
Sık yapılan hatalar
- Momentumları işaretsiz toplamak; böylece sola doğru hız sağa doğruymuş gibi sayılır.
- Kinetik enerjinin her çarpışmada korunduğunu varsaymak. Yalnızca esnek çarpışmalarda korunur.
- Cisimler yapıştığında yalnızca tek cismin kütlesini kullanmak.
Alıştırma
Bu konudaki alıştırma sorularıyla kendinizi sınayın: Momentum ve çarpışmalar