250 Mốc Son Chói Lọi Trong Lịch Sử Vật Lí (Phần 39)

Bảo toàn động lượng

1644

René Descartes (1596-1650)

Kể từ thời các triết gia Hi Lạp cổ đại, loài người đã tự vấn về câu hỏi vĩ đại nhất của vật lí học: “Vạn vật chuyển động như thế nào?” Sự bảo toàn động lượng, một trong những định luật vật lí vĩ đại nhất, đã được nhà triết học và nhà khoa học René Descartes bàn luận ở một hình thức sơ khai trong tác phẩm Principia Philosophiae (Các nguyên lí Triết học), xuất bản vào năm 1644.

Trong cơ học cổ điển, động lượng P được định nghĩa là tích của khối lượng m và vận tốc v của một vật, P = mv, trong đó Pv là các đại lượng vector có độ lớn và hướng. Đối với một hệ “kín” (tức là cô lập) gồm các vật đang tương tác, tổng động lượng PT được bảo toàn. Nói cách khác, PT là không đổi dù rằng chuyển động của từng vật có thể đang thay đổi.

Ví dụ, xét một nghệ sĩ trượt băng đứng yên với khối lượng 45 kg. Một quả bóng khối lượng 5 kg được ném vào cô ta ở tốc độ 5 m/s từ một chiếc máy ở phía trước cô ta và cách cô ta một khoảng ngắn để chúng ta có thể giả sử đường bay của quả bóng gần như là nằm ngang. Cô ta bắt lấy quả bóng, và cú va chạm làm cô ta chuyển động lùi ra sau ở tốc độ 0,5 m/s. Ở đây, động lượng cho quả bóng đang chuyển động và nghệ sĩ trượt băng đứng yên trước va chạm là 5 kg × 5 m/s (quả bóng) + 0 (nghệ sĩ trượt băng), và động lượng sau va chạm cho nghệ sĩ trượt băng cầm quả bóng là (45 + 5 kg) × 0,5 m/s, như vậy động lượng được bảo toàn.

Moment động lượng là một khái niệm liên quan đến các vật chuyển động quay. Xét một chất điểm (ví dụ đại khái một quả cầu treo dưới một sợi dây) đang quay với động lượng P theo một vòng tròn bán kính r. Moment động lượng về cơ bản là tích của P và r – khối lượng, vận tốc, hoặc bán kính càng lớn thì moment động lượng càng lớn. Moment động lượng của một hệ cô lập cũng bảo toàn. Ví dụ, khi một nghệ sĩ trượt băng đang xoay tròn người thu tay của cô ta vào, thì r giảm, động tác đó làm cho cô ta xoay tròn người nhanh hơn. Trực thăng sử dụng hai rotor (cánh quạt) để thăng bằng vì một rotor nằm ngang thôi thì sẽ làm cho thân trực thăng quay theo chiều ngược lại để bảo toàn moment động lượng.

Người đang được kéo lên một trực thăng

Người đang được kéo lên một trực thăng cứu hộ trên biển. Không có rotor đuôi để thăng bằng, thân trực thăng này sẽ quay tròn theo chiều ngược với chiều quay của rotor phía trên để bảo toàn động lượng.

XEM THÊM. Gia tốc Rơi tự do (1638), Các Định luật Newton về Chuyển động và Lực hấp dẫn (1687), và Con lắc Newton (1967).

250 Mốc Son Chói Lọi Trong Lịch Sử Vật Lí | Clifford A. Pickover
Bản dịch của TVVL
<< Phần trước | Phần tiếp theo >>

Vui lòng ghi rõ "Nguồn Thuvienvatly.com" khi đăng lại bài từ CTV của chúng tôi.

Nếu thấy thích, hãy Đăng kí để nhận bài viết mới qua email
Tin tức vật lý
Tạo bảng điểm online

Thêm ý kiến của bạn

Security code
Refresh

Các bài khác


250 Mốc Son Chói Lọi Trong Lịch Sử Vật Lí (Phần 92)
05/07/2020
Hiệu ứng Doppler 1842 Christian Andreas Doppler (1803–1853), Christophorus Henricus Diedericus Buys Ballot (1817–1890) “Khi viên sĩ quan cảnh
250 Mốc Son Chói Lọi Trong Lịch Sử Vật Lí (Phần 91)
05/07/2020
Quang học sợi 1841 Jean-Daniel Colladon (1802–1893), Charles Kuen Kao (sinh 1933), George Alfred Hockham (sinh 1938)   Khoa học về sợi
Thời gian có thật sự trôi không?
28/06/2020
Các định luật vật lí hàm ý rằng sự trôi qua của thời gian là một ảo giác. Để né tránh kết luận này, chúng ta phải suy
Chuyện kể của một hạt muon
19/06/2020
Khám phá muon từng khiến các nhà vật lí bối rối. Ngày nay, các thí nghiệm quốc tế sử dụng hạt vốn từng khó hiểu này để
Vì sao lực hấp dẫn khác với những lực còn lại?
17/06/2020
Chúng tôi hỏi bốn nhà vật lí tại sao lực hấp dẫn lạc lõng trong số các lực của tự nhiên. Và chúng tôi nhận được bốn
Cấp độ trong vật lí học
13/06/2020
Không giống triết học, logic học, hay toán học thuần túy, vật lí là một khoa học vừa mang tính kinh nghiệm vừa mang tính định
Tương lai của tâm trí - Michio Kaku (Phần cuối)
13/06/2020
TRIẾT HỌC VÀ KHOA HỌC THẦN KINH Cuộc tranh luận giữa Nguyên lý Copernican và Nguyên lý Nhân loại cũng tạo ra tiếng vang trong khoa
Các nghịch lí Zeno
09/06/2020
ACHILLES VÀ CON RÙA “Mọi chuyển động đều là ảo giác.” Xếp thứ nhất trong chín nghịch lí của chúng ta có từ hai thiên

Chúng tôi hiện có hơn 60 nghìn tài liệu để bạn tìm

360 độ

Vật lý 360 độ là trang tin nhanh, trao đổi chuyên đề vật lý và các khoa học khác cũng như các nội dung liên quan đến dạy và học.
Hi vọng các bạn giúp chúng tôi bằng cách đăng kí làm CTV.
Liên hệ: banquantri@thuvienvatly.com