Comprendre la loi:
* Déclaration: Dans un système fermé, l'élan total avant un événement est égal à l'élan total après l'événement.
* Momentum: L'élan (P) est une mesure de la masse d'un objet en mouvement. Il est calculé comme: p =mv (où m est la masse et V est la vitesse)
* Explosions: Les explosions impliquent une libération rapide d'énergie, ce qui fait que les fragments de l'objet d'origine se déplacent vers l'extérieur.
Application de la loi:
1. Identifiez le système: Définissez le système que vous étudiez. Cela inclut tous les objets impliqués avant et après l'explosion. Par exemple, si vous étudiez une bombe qui explose, votre système peut inclure la bombe elle-même et tous ses fragments.
2. Momentum avant: Calculez l'élan total du système * avant * l'explosion. Souvent, le système est initialement au repos, donc l'élan initial est nul.
3. Momentum après: Calculez l'élan total du système * après * l'explosion. Cela implique de considérer la masse et la vitesse de chaque fragment.
4. Conservation: Appliquer la loi de conservation de l'élan:l'élan total avant l'explosion doit être égal à l'élan total après l'explosion. Cela vous permet de résoudre des quantités inconnues, telles que la vitesse d'un fragment particulier.
Exemple:
Imaginez qu'une bombe de 1 kg à Rest explose en deux fragments:
* Fragment 1:masse =0,6 kg, vitesse =+10 m / s (se déplaçant vers la droite)
* Fragment 2:masse =0,4 kg, vitesse =? (inconnu)
Calculs:
* Momentum initial: 0 kg * m / s (bombe au repos)
* Momentum final: (0,6 kg * 10 m / s) + (0,4 kg * V) =6 kg * m / s + 0,4 v kg * m / s
* Conservation: 0 =6 kg * m / s + 0,4 V kg * m / s
* Résoudre pour V: v =-15 m / s (Fragment 2 se déplace vers la gauche)
Points clés:
* Direction: L'élan est un vecteur, ce qui signifie qu'il a à la fois l'ampleur et la direction. Il est important de considérer la direction du mouvement pour chaque objet.
* Forces internes: Les explosions impliquent des forces internes dans le système. La loi de conservation de l'élan est vraie car les forces internes ne peuvent pas changer l'élan total du système.
* Forces externes: S'il y a des forces externes agissant sur le système (comme la résistance à l'air), la loi de conservation de l'élan peut ne pas s'appliquer précisément.
Applications:
La loi de conservation de l'élan est largement utilisée dans:
* balistique: Étudier les trajectoires des projectiles et des explosifs.
* Propulsion fusée: Comprendre comment les roquettes fonctionnent en expulsant la masse pour générer une poussée.
* Physique nucléaire: Analyse de l'élan des particules dans les réactions nucléaires.
En appliquant la loi de conservation de l'élan, nous pouvons obtenir des informations précieuses sur les forces et le mouvement impliqués dans des événements explosifs.
