Импульс туралы ғылым
Импульсті заттың қозғалыс мөлшері ретінде қарастыруға болады. Импульс объектінің массасымен (қанша қозғалады) және оның жылдамдығымен (қаншалықты жылдам қозғалады) анықталады. Физикада импульс «p» арқылы берілген, сондықтан импульсті анықтау теңдеуі p = mv (импульс массаны жылдамдыққа тең). Боулинг добы сияқты жеңілірек затпен бірдей жылдамдықпен қозғалатын ауыр зат, кикбол сияқты, физика заңдары бойынша үлкен серпінге ие болар еді.
Бұл STEM зертханасы үшін сіз импульсті және оның соқтығыстарға қалай әсер ететінін түсінуіңіз керек, өйткені кейінірек сіз Strike Challenge деп аталатын боулинг ойынында жарысасыз. Сіз түйреуіштерді құлатып, ең жоғары ұпай алу үшін Speedbot-ті допқа жүгіретін етіп бағдарламалайсыз. Екі зат соқтығысқанда не болатынын ойланайық. Олар кинетикалық энергияны тасымалдайды, иә. Бірақ соқтығысқан екі нысанның әрқайсысының соқтығысуға дейінгі импульсі екі нысанның соқтығысудан кейін қалай әрекет ететінін болжай алады. Бұл идеяға кейінірек ораламыз.
Талқылауға ынталандыру
Пікірталастағы серпін туралы пайымдау студенттердің оны тұжырымдамалау әрекеттеріне басшылық етудің жақсы тәсілі болып табылады. Бұл STEM зертханасының назары роботтың доппен соқтығысқан кездегі импульсіне айналады.
Келесі сұрақтарды жазбаша метрикалық бірліктерде немесе императорлық миль, фунт және секундына футпен негіздеуге болады. Дәлелдеу түрлендіруді қажет етпестен бірдей болуы керек.
С: Олардың қайсысының импульсі көбірек: сағатына 8 км жылдамдықпен айналатын шар немесе сағатына 10 км жылдамдықпен айналатын шар?
Ж: Сағатына 10 км жылдамдықпен қозғалатын шардың импульсі көбірек, себебі ол жылдамырақ қозғалады.
С: Олардың қайсысының серпіні көбірек: сағатына 90 км жылдамдықпен жүретін орташа өлшемді көлік немесе сағатына 90 км жылдамдықпен жүретін автобус?
A: Сағатына 90 км жылдамдықпен келе жатқан автобустың импульсі көбірек, өйткені оның массасы көп.
С: Олардың қайсысының импульсі көбірек: төбеге көтерілген велосипед пе, әлде төбеден төмен қарай қозғалған велосипед пе?
A: Төбеден төмен қарай қозғалатын велосипедтің импульсі көбірек болады, өйткені тежеу жүйесі де қолданылмаса, төбенің төмен түсуі мен педальдың тебу жылдамдығын арттырады.
С: Сізге қайсысы соқтығысқанды қалайсыз: минутына 1 метр жылдамдықпен келе жатқан 1000 кг жүк көлігі немесе секундына 1000 метр жылдамдықпен қозғалатын 1 кг қауын?
A: Жүк көлігі сізді құлатып жіберуі мүмкін, бірақ ол сізді ауыр жарақаттайтындай жылдам қозғалмайды, ал 1000 м/с жылдамдықпен қозғалатын қауын сізді өлтіруі мүмкін. Бұл импульс мөлшері соқтығыс кезінде заттан берілетін энергия мөлшеріне байланысты екенін көрсетеді. Соқтығыс кезінде оның қаншалықты жойқын энергия беретінін анықтау үшін тек оның массасы жеткіліксіз. Оның қаншалықты жылдам қозғалатынын да ескеру керек.