Kira momentum gerak, perubahan halaju, dan daya purata daripada jisim dan perubahan halaju menggunakan teorem momentum gerak. Kalkulator fizik percuma.
Kalkulator momentum gerak membolehkan anda mengira dengan segera momentum gerak yang disampaikan kepada objek — dan, jika anda memberikan selang masa, daya purata yang terlibat — menggunakan teorem momentum gerak. Masukkan jisim objek, halaju awal dan akhirnya, dan (secara pilihan) masa perubahan halaju itu berlaku, dan kalkulator mengembalikan momentum gerak (J = mΔv) dan daya purata (F = J/Δt).
Momentum gerak menerangkan kesan kumulatif daya yang bertindak dari semasa ke semasa, dan ia sama secara matematik dengan perubahan momentum yang dialami objek. Kesetaraan ini — teorem momentum gerak — adalah salah satu idea yang paling berguna secara praktikal dalam mekanik klasik, kerana ia menjelaskan mengapa perubahan halaju yang sama boleh terasa sangat berbeza bergantung pada seberapa cepat ia berlaku: kereta yang melanggar dinding pada 50 km/j dan berhenti dalam 0.1 saat menghasilkan daya yang jauh lebih besar daripada kereta yang sama yang perlahan hingga berhenti dalam 5 saat menggunakan brek, walaupun perubahan momentum adalah sama.
Kalkulator ini berguna dalam banyak konteks: pelajar fizik menggunakannya untuk menyelesaikan masalah perlanggaran dan perubahan momentum, jurutera keselamatan menggunakannya untuk memahami bagaimana beg udara, zon lecuh, dan pelapik mengurangkan kecederaan dengan memanjangkan masa hentaman, dan saintis sukan serta jurulatih menggunakannya untuk menganalisis teknik seperti meneruskan ayunan atau 'mengalah' kepada hentaman untuk mengawal daya.
Bola besbol berjisim 0.145 kg dipukul dengan kayu pemukul, mengubah halajunya daripada 0 m/s kepada 40 m/s dalam kira-kira 0.7 milisaat (0.0007 s). Momentum gerak ialah J = 0.145 × (40 - 0) = 5.8 N·s. Daya purata yang dikenakan kayu pemukul pada bola semasa sentuhan ialah F = 5.8 / 0.0007 ≈ 8,286 N — daya yang besar, tetapi hanya dikenakan seketika.
Nilai momentum gerak yang dihasilkan kalkulator ini mewakili 'tolakan' jumlah yang disampaikan untuk mengubah momentum objek — magnitud yang lebih besar bermaksud perubahan pergerakan yang lebih besar, sama ada daripada daya yang lebih kuat, tempoh yang lebih lama, atau kedua-duanya. Apabila anda turut memberikan selang masa, daya purata memberitahu anda betapa sengitnya tolakan itu dari saat ke saat. Perhatikan dalam jadual rujukan bagaimana senario yang sangat berbeza — servis tenis yang lembut berbanding pelancaran roket — merangkumi banyak susunan magnitud dalam momentum gerak, walaupun fizik asasnya (J = mΔv) adalah sama. Jika daya purata yang dikira anda kelihatan besar secara mengejutkan, semak selang masa anda — perlanggaran dunia sebenar sering berlaku dalam milisaat, dan malah perubahan momentum yang sederhana dibahagikan dengan Δt yang sangat kecil menghasilkan daya yang sangat besar — inilah sebabnya hentaman yang singkat dan tiba-tiba jauh lebih merosakkan berbanding perubahan momentum yang sama tersebar dalam masa yang lebih lama.
Masukkan jisim objek, halaju awal dan akhirnya, serta selang masa halaju berubah — kalkulator mengira momentum gerak menggunakan J = mΔv, dan daya purata menggunakan F = J/Δt.
| Senario | Momentum Gerak |
|---|---|
| Bola tenis dipukul semasa servis | 3 N·s |
| Bola besbol dipukul dengan kayu pemukul | 6 N·s |
| Tumbukan tinju pada beg pasir yang berat | 15 N·s |
| Kereta melanggar dinding pada kelajuan sederhana | 8,000 N·s |
| Momentum gerak enjin roket semasa pelancaran | 5,000,000 N·s |