โมเมนตัมและการชน
1).โมเมนตัม
โมเมนตัม (Momentum) ในทางฟิสิกส์นั้น
โมเมนตัมเป็นคำเฉพาะที่จะใช้กับปริมาณอย่างหนึ่งของการเคลื่อนที่ของวัตถุ
ความหมายเหมือนจะเป็นปริมาณที่วัดความพยายามที่จะเคลื่อนไปข้างหน้าของวัตถุ
แต่อะไรคือปริมาณนั้น
ถ้าเราใช้ความรู้สึกของเรา
ในการพยายามหยุดวัตถุให้เคลื่อนที่โดยใช้ในการออกแรงทำให้หยุดเท่ากัน จินตนาการ
หรือทดลองดูว่า ระหว่างการใช้มือกับลูกปิงปอง ลูกเทนนิส ลูกฟุตบอล และลูกเหล็ก
ที่ปล่อยให้ตกจากที่สูงเท่ากัน จะบอกได้ว่า การรับลูกเหล็กต้องใช้แรงมากที่สุด
รองลงมาคือลูกฟุตบอล ลูกเทนนิส และลูกปิงปอง ตามลำดับ แสดงว่า
แรงที่ใช้ในการรับเปลี่ยนตามมวลและอาจเป็นปฏิภาคกับมวล การตกจากที่สูงเท่ากัน
แสดงว่าความเร็วก่อนถึงมือที่รับเท่ากัน ในขณะที่ถ้าใช้วัตถุเดียวกันปล่อยจากที่สูงต่างกัน
จะพบว่า เมื่อตกจากที่สูงกว่า วัตถุตกถึงมือด้วยความเร็วสูงขึ้น
ก็ต้องใช้แรงที่รับมากขึ้น ปริมาณนี้อาจจะคล้ายพลังงานจลน์
แต่พลังงานจลน์วัดจากงานที่ทำให้หยุด หรือแรงที่ทำให้หยุดในระยะทางเท่ากัน
แต่เมื่อเปลี่ยนเป็นแรงที่ทำให้หยุดในเวลาเท่ากันจะต่างกันอย่างไร…อ่านต่อ...
2).การดลและแรงดล
การดล (I) คือการเปลี่ยนแปลงโมเมนตัม
เป็นปริมาณเวกเตอร์ มีหน่วยเป็น kg.m/s หรือ N.S แรงดล
คือแรงที่มากระทำต่อวัตถุในช่วงเวลาสั้น ๆ
หรืออัตราการเปลี่ยนแปลงโมเมนตัมที่เปลี่ยนไปในช่วงหนึ่งหน่วยเวลา (Dt) แรงดลมีหน่วยเป็นนิวตัน วัตถุมวล m เคลื่อนที่ด้วยความเร็วต้น
ถูกแรง F มากระทำในเวลาสั้น ๆ ทำให้วัตถุมีความเร็ว
เราทราบมาแล้วว่า
เมื่อมีแรงลัพธ์ที่ไม่เป็นศูนย์มากระทำกับวัตถุ จะทำให้โมเมนตัมเปลี่ยนไป ถ้าต้อง
การให้โมเมนตัมของวัตถุเปลี่ยนแปลง
ขนาดของแรงที่มากระทำก็จะเปลี่ยนแปลงไปด้วย เช่น ถ้า
ปล่อยไข่ให้ตกลงบนฟองน้ำและให้ตกลงบนพื้นที่แข็ง
จากที่ระดับความสูงเดียวกันซึ่งมีความสูงไม่มากนัก จะเห็นว่า
ไข่ที่ตกลงบนพื้นที่แข็งจะแตก ส่วนไข่ที่ตกลงบนฟองน้ำจะไม่แตก
แสดงว่าแรงที่กระทำกับไข่ที่
ตกลงพื้นที่แข็งจะมีค่ามากกว่าแรงที่กระทำกับไข่ที่ตกลงบนบนฟองน้ำ ถ้าคิดว่าไข่ทั้งสองมีมวลเท่ากันจะเห็นว่า...อ่านต่อ...
3).การชน
ทฤษฎีการชน (collision theory) กล่าวว่า "ปฏิกิริยาจะเกิดขึ้นก็ต่อเมื่ออนุภาคของตัวทำปฏิกิริยา
(อะตอม โมเลกุล หรือไอออน ) เกิดการชนกัน
ถ้าการชนนั้นมีทิศทางที่เหมาะสมและมีพลังงานมากพอก็จะทำให้พันธะเดิมแตกออกและสร้างเป็นพันธะใหม่ขึ้นมา"
ซึ่งทฤษฎีการชนนี้จะอธิบายได้เฉพาะปฏิกิริยาเคมีที่มีสารเข้าทำปฏิกิริยาตั้งแต่สองอนุภาคขึ้นไป
โดยอาจเป็นสองอนุภาคที่เหมือนกันหรือแตกต่างกันก็ได้
จากทฤษฎีการชนจะสังเกตได้ว่า
การชนที่ประสบผลสำเร็จหรือการชนที่ทำให้เกิดสารผลิตภัณฑ์จะต้องประกอบด้วยองค์ประกอบที่สำคัญสองอย่าง
คือ
1. ทิศทางของการชน (orientation of collision)
2. พลังงานของการชน (energy of collision)
1. ทิศทางของการชน
ตัวอย่าง ปฏิกิริยาระหว่างโพแทสเซียมอะตอม (K) กับเมทิลไอโอไดด์
(CH3I) ได้เป็นโพแทสเซียมไอโอไดด์
(KI) และอนุมูลเมทิล (CH3)…อ่านต่อ.....
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น