Κάθε στροφή και κάθε φρενάρισμα κρύβουν νόμους της φυσικής που καθορίζουν το αποτέλεσμα. Ανακάλυψε πώς η ορμή επηρεάζει την κίνηση και τι συμβαίνει στις συγκρούσεις. Άνοιξε το καπό και δες πώς τα αέρια μετατρέπουν τη θερμότητα σε ισχύ. Μπες στη θέση του οδηγού και ετοιμάσου για τον μεγάλο αγώνα μαζί μας 🏎️🏁

Φυσική Προσανατολισμού Β' Λυκείου

08. Περίληψη

# Περίληψη: Διατήρηση της Ορμής

Στο κεφάλαιο αυτό εισάγονται δύο νέες θεμελιώδεις έννοιες για την περιγραφή της κίνησης και γενικότερα της φύσης: η έννοια της **ορμής** και η έννοια του **συστήματος** των σωμάτων. Δύο σώματα λέμε ότι αλληλεπιδρούν όταν ασκούν μεταξύ τους δυνάμεις, και δύο ή περισσότερα σώματα που αλληλεπιδρούν αποτελούν ένα σύστημα. Με βάση αυτές τις έννοιες διατυπώνεται μία από τις σπουδαιότερες αρχές διατήρησης της Φυσικής, η αρχή διατήρησης της ορμής, η οποία αποδεικνύεται ιδιαίτερα χρήσιμη στη μελέτη των φαινομένων κρούσης. 💡

## Σύστημα και είδη δυνάμεων

Σε ένα σύστημα σωμάτων διακρίνουμε δύο είδη δυνάμεων ανάλογα με την προέλευσή τους:

<fact>

- **Εσωτερικές δυνάμεις:** αυτές που προέρχονται αποκλειστικά από τα σώματα που αποτελούν το σύστημα (δυνάμεις αλληλεπίδρασης μεταξύ των σωμάτων του συστήματος).
- **Εξωτερικές δυνάμεις:** αυτές που προέρχονται από άλλα σώματα εκτός του συστήματος.

</fact>

Ένα σύστημα στο οποίο δεν ασκούνται εξωτερικές δυνάμεις (ή το συνολικό αποτέλεσμά τους είναι μηδέν) ονομάζεται <span data-tooltip="Σύστημα στο οποίο δρουν μόνο εσωτερικές δυνάμεις, χωρίς συνισταμένη εξωτερική δύναμη.">μονωμένο σύστημα</span>.

## Το φαινόμενο της κρούσης

Φαινόμενα όπως η σύγκρουση δύο αυτοκινήτων, το σφήνωμα ενός βλήματος στον στόχο ή ο βομβαρδισμός των πυρήνων των ατόμων με σωματίδια (π.χ. πρωτόνια) υπάγονται σε μία γενικότερη κατηγορία και ονομάζονται **φαινόμενα κρούσης**. Κατά τη διάρκειά τους αναπτύσσονται πολύ μεγάλες δυνάμεις αλληλεπίδρασης σε πολύ μικρό χρονικό διάστημα.

<fact>

Επειδή στην κρούση οι εσωτερικές (αναπτυσσόμενες) δυνάμεις είναι πάρα πολύ μεγάλες σε σχέση με τυχόν εξωτερικές δυνάμεις, μας επιτρέπεται να θεωρούμε τα συστήματα **πρακτικά μονωμένα** κατά τη διάρκεια της κρούσης. ✅

</fact>

## Η έννοια της ορμής

Η αλλαγή της κινητικής κατάστασης ενός σώματος μπορεί να περιγραφεί με το διανυσματικό μέγεθος που ονομάζουμε **ορμή** \(\vec{p}\). Η ορμή δίνεται από τη σχέση:

\[
\vec{p} = m \cdot \vec{\upsilon}
\]

<fact>

Η ορμή \(\vec{p}\) είναι **διανυσματικό μέγεθος** και έχει την ίδια κατεύθυνση με την ταχύτητα \(\vec{\upsilon}\) του σώματος. Το μέτρο της είναι \(p = m \cdot \upsilon\) και μονάδα μέτρησης στο S.I. το \(1\ \mathrm{kg \cdot m/s}\).

</fact>

## Η δύναμη και η μεταβολή της ορμής

Η δύναμη που προκαλεί τη μεταβολή της ορμής ενός σώματος δίνεται από τη σχέση:

\[
\vec{F} = \frac{\Delta \vec{p}}{\Delta t} = \frac{\vec{p}_{\text{τελ}} - \vec{p}_{\text{αρχ}}}{\Delta t}
\]

<alert>

Η σχέση αυτή αποτελεί τη **γενικότερη διατύπωση του δεύτερου νόμου του Νεύτωνα**: η συνολική δύναμη που ασκείται σε ένα σώμα ισούται με τον ρυθμό μεταβολής της ορμής του. Για σταθερή μάζα ανάγεται στη γνωστή μορφή \(\vec{F} = m \cdot \vec{a}\). ⚠️

</alert>

## Η αρχή διατήρησης της ορμής

Σε ένα μονωμένο σύστημα η ορμή διατηρείται σταθερή· όπως λέμε, ισχύει η **αρχή διατήρησης της ορμής**. Η αρχή αυτή διατυπώνεται ως εξής:

\[
\vec{p}_{\text{ολ(αρχ)}} = \vec{p}_{\text{ολ(τελ)}}
\]

<fact>

Δηλαδή, η ολική ορμή ενός μονωμένου συστήματος πριν από μια αλληλεπίδραση (π.χ. κρούση) είναι ίση με την ολική ορμή του συστήματος μετά την αλληλεπίδραση. Η αρχή ισχύει διανυσματικά και κατά συνέπεια εφαρμόζεται χωριστά σε κάθε άξονα. 🎯

</fact>
