Я учусь в старшей школе и сдал только AP Physics.
У объектов есть импульс, который определяется их массой и скоростью, но мне интересно, есть ли что-то, что продолжает увеличивать скорость, поскольку результирующая сила мгновенно изменяется от очень большого числа до нуля (определяемого его массой и предыдущим ускорением). Приведу сценарий:
Объект с массой 1 кг находится в состоянии покоя и начинает ускоряться с очень большим ускорением, скажем, 100 000 м/с^2. Ровно через одну секунду, все в одно мгновение, сила, которая ускоряла этот объект, перестает его ускорять. Скорость теперь 100 000 м/с. Объект по-прежнему ускоряется в моменты, следующие за вторым изменением ускорения? Имеются ли экспериментальные данные по этому вопросу? Я бы предположил, если бы это было правдой, что эффекты были бы очень малы и применялись бы только в течение очень короткого времени.
Неа. Причина сохранения импульса (на этом уровне) заключается в том, что второй закон Ньютона , в основном говорит, что сила - это скорость изменения импульса. если бы не в правой части, но какая-то другая величина, например рывок (скорость изменения ускорения), тогда масса, умноженная на ускорение, будет сохраняться, как импульс (масса, умноженная на скорость). Однако, поскольку второй закон Ньютона таков, силы (и, следовательно, ускорения) могут изменяться мгновенно настолько, насколько мы хотим, в принципе. На самом деле все более размыто и гладко, но это вызвано не каким-то сохранением ускорения, а нечеткостью атомов.
Как указывали другие ответы, нет ничего лучше импульса, который предотвратил бы мгновенные изменения ускорения в рамках законов движения. Тем не менее, я хотел бы отметить, что в практических сценариях часто невозможно внезапное «исчезновение» силы. Силам, вызванным реальными эффектами, требуется некоторое время, чтобы уменьшиться.
Это не означает, что для ускорения существует такой же импульс, как и для скорости. Если вы вычисляете ускорение объекта, ускоряющая сила которого мгновенно прекращается, прекращается и его ускорение. Однако вы обнаружите, что в реальной жизни таких мгновенных эффектов не существует.
В качестве примера из реальной жизни, многие ракетные двигатели с регулируемой тягой не могут мгновенно реагировать на команды изменить свою тягу. Это связано с тем, что создаваемая тяга связана с несколькими факторами внутри ракетного двигателя (такими как импульс лопастей или цапф турбины). На уровне моделирования «средней точности» можно было бы смоделировать ракету так, как если бы она оказывала влияние на ускорение, подобное импульсу. Однако это было бы предположением моделирования, а не законом физики. Это был бы артефакт упрощения движения и поведения сложной машины до небольшого набора уравнений. Импульс в ньютоновском смысле гораздо более фундаментален.
Я предполагаю, что ваш эксперимент проводится далеко в космосе, где гравитация или другие силы не могут повлиять на эксперимент. Во-вторых, я думаю, что у вас отсутствует информация о силе. Вы не можете просто сказать столько метров в секунду за одну секунду, если только вы не имеете в виду, насколько быстро он будет двигаться после одной секунды приложения силы. В любом случае не будет ускорения (положительного или отрицательного), как только все силы будут устранены.
Нет. Изменение количества движения дается в точности как
в рамках ньютоновской физики. Когда , так же как и изменение импульса согласно этому уравнению. Более сложные (более точные) теории существуют в экстремальных режимах очень малых и очень энергичных (квантовая теория поля, общая теория относительности), но они востребованы в довольно «экстремальных» масштабах.
Сэмми Песчанка