Conservation of Momentum
Sinusukat ng momentum kung gaano kahirap paghintuin ang isang gumagalaw na bagay — nakadepende ito sa mass at velocity. Kapag nagbabanggaan o nagtutulakan ang mga object sa isang closed system, maaaring lumipat ang momentum mula sa isang object patungo sa isa pa, ngunit ang kabuuang halaga ay hindi kailanman nagbabago. Kaya nga ang mabilis at mabigat na bola ay kayang paliparin ang magaan at nakapahingang bola, habang bahagya lamang bumabagal ito.
Ang Formula
p = m · v
- p — momentum (kg·m/s): kung gaano karaming motion ang dala ng object
- m — masa (kg): kung gaano karaming matter ang mayroon ang object
- v — belosidad (m/s): gaano kabilis gumagalaw ang object, at sa anong direksyon
Halimbawang Nalutas
Ang isang 3 kg na cart na gumagalaw sa 4 metro kada segundo ay bumabangga sa nakaparadang 1 kg na cart, at dumikit sila. Gaano kabilis sila gumagalaw pagkatapos ng banggaan?
- m₁ = 3 kg
- v₁ = 4 m/s
- m₂ = 1 kg
- m₁ · v₁ + m₂ · v₂ = (m₁ + m₂) · v
- 3 kg · 4 m/s + 1 kg · 0 m/s = (3 kg + 1 kg) · v
v = 3 m/s
Subukin ang iyong sarili
Ang parehong 3 kg na cart sa 4 metro kada segundo ay bumabangga ngayon sa mas mabigat na 3 kg na cart na nakapahinga, at dumikit sila. Ano ang bilis nila pagkatapos ng banggaan?
- 3 m/s
- 6 m/s
- Tamang sagot: 2 m/s
Tama! Ang momentum bago ang banggaan ay 3 kg × 4 m/s = 12 kilogram metro kada segundo, ibinahagi sa kabuuang mass na 6 kg, kaya 2 metro kada segundo.
Ang dalawang magkaparehong 2 kg na cart ay umiikot pasalungat, bawat isa sa 3 metro kada segundo, nagbabangga nang harapan, at dumikit. Ano ang momentum nila pagkatapos ng banggaan?
- Tamang sagot: Sero
- 12 kilogram metro kada segundo
- 6 kilogram metro kada segundo
Eksakto! Magkapareho at kabaliktaran ang momentum nila, 6 kilogram metro kada segundo bawat direksyon, kaya nagkansela: 6 minus 6 ay zero — huminto ang mga cart.
Saan Mo Ito Makikita
Ang isang parked na sasakyan ay itinutulak pasulong kapag nag-rear-end, at ang mga swinging balls ng Newton's cradle ay nagbabago ng galaw mula sa isang dulo sa iba pang halos perpekto — pareho ay momentum na nag-hand off mula sa isang bagay sa iba. Ang isang rocket ay gumagana ng magbuo ng pagbabagal exhaust gas papunta sa likod upang ang kabuuang momentum ng rocket-plus-gas ay nananatiling hindi nabago.
Karaniwang Mga Pagkakamali
Ang mga estudyante ay madalas na inaasahan na ang isang mas mabigat na bagay ay "manalo" ng isang collision sa pamamagitan ng panatili ng mas maraming bilis — kung ano ang aktwal na nakatipid ay ang kabuuang momentum (mass times velocity) ng buong sistema, hindi ang bilis ng anumang bagay mag-isa, at ang isang mabigat na mabagal na bagay ay maaaring magbigay ng maraming momentum sa isang magaan na mabilis. Ito ay madali rin na makalimutan na ang momentum ay may direksyon: dalawang pantay-pantay na kabaligtaran na momenta ay umalis sa zero, hindi nila idinagdag.
Paano Ito Konektado
Ang momentum conservation ay ang pangalawa at pangatlong batas ni Newton — pantay at kabaligtaran na puwersa sa panahon ng isang collision — na inilapat sa paglipas ng panahon sa isang pares ng mga bagay sa halip na isa. Ang energy conservation, susunod, ay isang pangalawa, parallel accounting tool para sa parehong mga collision; sama-sama ang dalawang pagpapahintulot sa iyo na lutasin ang halos anumang collision nang hindi kailanman alam ang mga puwersa na kasangkot.