Hoofdstuk 8: Impuls en impulsmoment
Leerdoelen:
→ De begrippen impuls en impulsmoment (draaimoment) definiëren
→ De wet van behoud van impuls en impulsmoment toelichten en
toepassen op praktijkvoorbeelden
→ Het behoud van het impulsmoment van het volledig lichaam tijdens de
gang in detail bespreken
1. Impuls (rechtlijnige bewegingen)
Impuls van een voorwerp
→ = de hoeveelheid beweging die een lichaam bezit
eerste wet van newton
→ De bewegingstoestand van een lichaam verandert niet, indien er geen
externe krachten inwerken op dat lichaam. M.a.w. een lichaam dat in rust
is of in beweging, wil die bewegingstoestand volharden.
→ Voor een rechtlijnige (enkel translatie, geen rotatie) beweging geldt
Impuls van een lichaam :
Eenheid:
Impuls
→ hoe moeilijk het is een voorwerp tot stilstand te brengen i.f.v. massa en
snelheid van het lichaam
Moeilijk te stoppen, kleine massa
→ m*v
→ impuls van de kogel zal groot zijn
→ de kogel is klein maar heeft een hoge snelheid, de kogel zal moeilijk te
stoppen zijn
Moeilijk te stoppen, lage snelheid
→ Zware trein met grootte masse en trage snelheid, de trein zal moeilijk te
stoppen zijn
→ Ook weer een grote impuls
Hoge massa, hoge snelheid
→ Bv een raket, ook moeilijk te stoppen
Impuls
→ v is een vector => p is een vector
→ Een impuls heeft dus een richting en een zin (is dus een vektor)
→ In een Carthesiaans referentiekader kan een moment opgesplitst worden
in x, y en z richting
→ Verband met 2e wet van newton
De bewegingstoestand van een lichaam veranderd niet indien er
geen externe krachten inwerken op dat lichaam
Dus: wel kracht -> wel beweging
, Newton’s 2de wet :
»M = cte (mag je voor je afgeleide plaatsen)
~ Dus: m * afgeleide van de snelheid
De som van alle krachten die inwerken op het lichaam, is de
verandering van de impuls over de tijd
Kracht veroorzaakt een verandering in het impuls van een
lichaam
Newtons 2e wet van newton geherdefinieerd:
→ de verandering in het impuls van een lichaam :
is proportioneel aan de inwerkende kracht
is proportioneel aan de tijd dat de kracht inwerkt op het lichaam
2. wet van behoud van impuls
behoud van impuls
→ Bij afwezigheid van een netto extern inwerkende kracht blijft het impuls
constant: Dit is geïmplementeerd in de 1ste wet van Newton
→ Newton’s 3de wet van actie-reactie is ook te relateren aan behoud van
impuls:
→ Actie = - Reactie
Filmpje
→ 1e filmpje, ruimte
Behoud van moment in de ruimte
Tennisballen hebben dezelfde massa
De twee balletjes, hun geheel wordt behouden, de totale
hoeveelheid moment zal hetzelfde blijven want er zijn geen
inwerkende externe krachten
De snelheid halveert want de massa verdubbeld als de twee
tennisballen aan elkaar gaan hangen = behoud van moment
→ 2 filmpje
e
De beweging blijft doorgaan
Behoud van moment
Op aarde stopt het wel door de zwaartekracht
Twee ballen met dezelfde massa worden horizontal met de zelfde
snelheid tegen een doos geworpen. De dozen liggen op ijs (we gaan
uit van geen wrijving)
→ De bal die tegen doos 1 botst kaatst terug. De bal die tegen doos 2 botst
blijft plakken.
→ Welke doos gaat het snelste bewegen na de botsing?
Doos 1 want bij doos 2 is de massa van bal er bij gerekend
waardoor de doos zal vertragen
Leerdoelen:
→ De begrippen impuls en impulsmoment (draaimoment) definiëren
→ De wet van behoud van impuls en impulsmoment toelichten en
toepassen op praktijkvoorbeelden
→ Het behoud van het impulsmoment van het volledig lichaam tijdens de
gang in detail bespreken
1. Impuls (rechtlijnige bewegingen)
Impuls van een voorwerp
→ = de hoeveelheid beweging die een lichaam bezit
eerste wet van newton
→ De bewegingstoestand van een lichaam verandert niet, indien er geen
externe krachten inwerken op dat lichaam. M.a.w. een lichaam dat in rust
is of in beweging, wil die bewegingstoestand volharden.
→ Voor een rechtlijnige (enkel translatie, geen rotatie) beweging geldt
Impuls van een lichaam :
Eenheid:
Impuls
→ hoe moeilijk het is een voorwerp tot stilstand te brengen i.f.v. massa en
snelheid van het lichaam
Moeilijk te stoppen, kleine massa
→ m*v
→ impuls van de kogel zal groot zijn
→ de kogel is klein maar heeft een hoge snelheid, de kogel zal moeilijk te
stoppen zijn
Moeilijk te stoppen, lage snelheid
→ Zware trein met grootte masse en trage snelheid, de trein zal moeilijk te
stoppen zijn
→ Ook weer een grote impuls
Hoge massa, hoge snelheid
→ Bv een raket, ook moeilijk te stoppen
Impuls
→ v is een vector => p is een vector
→ Een impuls heeft dus een richting en een zin (is dus een vektor)
→ In een Carthesiaans referentiekader kan een moment opgesplitst worden
in x, y en z richting
→ Verband met 2e wet van newton
De bewegingstoestand van een lichaam veranderd niet indien er
geen externe krachten inwerken op dat lichaam
Dus: wel kracht -> wel beweging
, Newton’s 2de wet :
»M = cte (mag je voor je afgeleide plaatsen)
~ Dus: m * afgeleide van de snelheid
De som van alle krachten die inwerken op het lichaam, is de
verandering van de impuls over de tijd
Kracht veroorzaakt een verandering in het impuls van een
lichaam
Newtons 2e wet van newton geherdefinieerd:
→ de verandering in het impuls van een lichaam :
is proportioneel aan de inwerkende kracht
is proportioneel aan de tijd dat de kracht inwerkt op het lichaam
2. wet van behoud van impuls
behoud van impuls
→ Bij afwezigheid van een netto extern inwerkende kracht blijft het impuls
constant: Dit is geïmplementeerd in de 1ste wet van Newton
→ Newton’s 3de wet van actie-reactie is ook te relateren aan behoud van
impuls:
→ Actie = - Reactie
Filmpje
→ 1e filmpje, ruimte
Behoud van moment in de ruimte
Tennisballen hebben dezelfde massa
De twee balletjes, hun geheel wordt behouden, de totale
hoeveelheid moment zal hetzelfde blijven want er zijn geen
inwerkende externe krachten
De snelheid halveert want de massa verdubbeld als de twee
tennisballen aan elkaar gaan hangen = behoud van moment
→ 2 filmpje
e
De beweging blijft doorgaan
Behoud van moment
Op aarde stopt het wel door de zwaartekracht
Twee ballen met dezelfde massa worden horizontal met de zelfde
snelheid tegen een doos geworpen. De dozen liggen op ijs (we gaan
uit van geen wrijving)
→ De bal die tegen doos 1 botst kaatst terug. De bal die tegen doos 2 botst
blijft plakken.
→ Welke doos gaat het snelste bewegen na de botsing?
Doos 1 want bij doos 2 is de massa van bal er bij gerekend
waardoor de doos zal vertragen