Kann es unterschiedliche Energiemengen benötigen, um denselben Impuls zu erzeugen?

Nach dem Impulsprinzip ist der Impuls gleich der Impulsänderung des Objekts: ICH ¯ = δ P

Denn der Impuls lässt sich wie folgt berechnen: P ¯ = M v ¯ . Wenn wir die Geschwindigkeit daraus lösen: v ¯ = P ¯ M

Wir können schlussfolgern, dass ein bestimmter Impuls eine bestimmte Geschwindigkeitsänderung bewirkt, solange die Masse konstant ist: δ v ¯ = v ¯ 2 v ¯ 1 = P ¯ 2 M P ¯ 1 M = P ¯ 2 P ¯ 1 M = δ P ¯ M = ICH ¯ M

Wenn wir jedoch lösen, wie viel Energie benötigt wird, um eine bestimmte Geschwindigkeitsänderung zu bewirken, hängt dies von der ursprünglichen Geschwindigkeit ab: W = δ E = E 2 E 1 = 1 2 M v 2 2 1 2 M v 1 2 = 1 2 M ( v 1 + δ v ) 2 1 2 M v 1 2 = M v 1 δ v + 1 2 M ( δ v ) 2

Meine Frage lautet also: Hängt die Energie, die benötigt wird, um einen Impuls einer bestimmten Größe zu erzeugen, von der ursprünglichen Geschwindigkeit des Objekts ab?

Antworten (1)

Wie Ihre Berechnungen zeigen, ja .

Der Grund dafür ist, dass die Arbeit von einer Kraft verrichtet wird F auf einem Objekt ist proportional zu der Verschiebung, durch die es angewendet wird,

W = F Δ X .
Wenn sich ein Objekt schneller bewegt, dann für ein bestimmtes Zeitintervall Δ T (und damit ein gegebener Impuls ICH = F Δ T ) die Verschiebung Δ X = v Δ T größer ist, und Sie müssen mehr Arbeit leisten.