Fizică Mecanică
Ce este legea conservarii impulsului?
Legea conservării impulsului afirmă că într-un sistem izolat, impulsul total rămâne constant în timp. Impulsul (p) este produsul dintre masă și viteză: p = m*v. Legea se scrie: Σp_inițial = Σp_final.
Formulare și condiții
- Sistem izolat Sistemul trebuie să fie izolat, adică suma forțelor exterioare să fie zero. Forțele interne nu afectează impulsul total.
- Forma matematică Dacă avem două corpuri: m1*v1_inițial + m2*v2_inițial = m1*v1_final + m2*v2_final.
- Aplicații Se aplică în ciocniri, explozii, propulsia rachetelor și orice proces unde forțele externe sunt neglijabile.
Exemplu numeric: Ciocnire perfect elastică
- 1 Enunț Două bile: m1 = 2 kg cu v1i = 3 m/s, m2 = 1 kg cu v2i = 0 m/s. După ciocnirea elastică, calculează vitezele finale.
- 2 Pasul 1: Conservarea impulsului 2*3 + 1*0 = 2*v1f + 1*v2f => 6 = 2v1f + v2f.
- 3 Pasul 2: Conservarea energiei cinetice Pentru ciocnire elastică: (1/2)*2*3² + 0 = (1/2)*2*v1f² + (1/2)*1*v2f² => 9 = v1f² + 0,5*v2f².
- 4 Pasul 3: Rezolvă sistemul Din prima ecuație: v2f = 6 - 2v1f. Înlocuiește în a doua: 9 = v1f² + 0,5*(6-2v1f)². Rezolvă: v1f = 1 m/s, v2f = 4 m/s.
Verifică întotdeauna dacă sistemul este izolat înainte de a aplica legea conservării impulsului.