Κατανόηση του νόμου της διατήρησης της ορμής

Κάποιοι από εσάς πρέπει να γνωρίζετε ότι ο Κόσμος κάποτε εκτόξευσε έναν πύραυλο και περιόριζε τον δορυφόρο του στο διάστημα. Στην αρχή της εκτόξευσης πυραύλων, χρησιμοποιείται η θεωρία του νόμου της διατήρησης της ορμής, όπου η ποσότητα της ορμής που παράγεται από την δύναμη πρόωσης από το καύσιμο είναι η ίδια με την ορμή της εκτόξευσης του πυραύλου. Τότε ποιος είναι ο νόμος της διατήρησης της ορμής;

Η έννοια της ορμής έχει σημαντικό ρόλο στη φυσική, ο νόμος της διατήρησης της ορμής εξηγεί ότι εάν δύο αντικείμενα συγκρούονται, το ποσό της μείωσης της ορμής σε ένα αντικείμενο θα είναι ίσο με το ποσό της αύξησης της ορμής στο άλλο αντικείμενο. Αυτό σημαίνει ότι η συνολική ορμή του συστήματος των σωμάτων πριν από τη σύγκρουση είναι πάντα ίση με τη συνολική ορμή του συστήματος των σωμάτων μετά τη σύγκρουση.

Μαθηματικά, ο νόμος της διατήρησης της ορμής μπορεί να γραφτεί ως εξής:

m1v1 + m2v2 = m1v1 + m2 v2

πληροφορίες:

m1 είναι η μάζα του αντικειμένου

m2 είναι η μάζα του αντικειμένου 2

v1 είναι η ταχύτητα του αντικειμένου 1 πριν από τη σύγκρουση

Το v2 είναι η ταχύτητα του αντικειμένου 2 πριν από τη σύγκρουση

v1 'είναι η ταχύτητα του αντικειμένου 1 μετά τη σύγκρουση

Το v2 'είναι η ταχύτητα του αντικειμένου 2 μετά τη σύγκρουση

Στην πραγματικότητα, ο νόμος της διατήρησης της ορμής εφαρμόζεται σε όλα τα συστήματα που αποτελούνται από δύο ή περισσότερα αντικείμενα που αλληλεπιδρούν μεταξύ τους. Αυτό ισχύει εφόσον δεν υπάρχει δύναμη έξω από το σύστημα ή η προκύπτουσα δύναμη από το εξωτερικό είναι ίση με το μηδέν. Ωστόσο, αυτός ο νόμος δεν ισχύει για την κίνηση μπλοκ σε τραχιές επιφάνειες και για επιταχυνόμενες ή επιβραδυνόμενες κινήσεις αυτοκινήτων.

(Διαβάστε επίσης: Ο νόμος της σταθερής σύγκρισης στη χημεία)

Ενώ στην αρχή του πυραύλου, όπως επεξηγείται παραπάνω, η αρχή της προώθησης πυραύλων πληροί το νόμο της διατήρησης της ορμής. Στην αρχική κατάσταση, το σύστημα, στην περίπτωση αυτή ο πύραυλος και το καύσιμο, είναι σε ηρεμία, έτσι ώστε η ορμή τους να είναι μηδενική. Αφού το αέριο εκτοξεύεται από τον πύραυλο, η ορμή του συστήματος παραμένει έτσι ώστε η ορμή του συστήματος πριν και μετά την έξοδο του αερίου να είναι η ίδια.

Βάσει αυτού του νόμου. Η τελική ταχύτητα που μπορεί να φτάσει ένας πύραυλος εξαρτάται από την ποσότητα καυσίμου που μπορεί να μεταφέρει ο πύραυλος και την ταχύτητα του αεριωθούμενου αερίου. Βασικά, αυτές οι δύο ποσότητες είναι περιορισμένες, οπότε χρησιμοποιούνται πυραύλοι πολλαπλών σταδίων, δηλαδή αρκετοί πύραυλοι που ενώνονται μαζί, όταν το καύσιμο πρώτου σταδίου εξαντληθεί, αυτοί οι πύραυλοι απελευθερώνονται.

Στην καθημερινή ζωή, η αρχή της προώθησης πυραύλων χρησιμοποιείται επίσης από καλαμάρια και χταπόδια. Όπου το ζώο κινείται σαν πύραυλος πίνοντας νερό και απελευθερώνοντάς το με μεγάλη ταχύτητα και επιτρέποντάς του να κινείται πιο γρήγορα στο νερό