Ljusvågor och impuls

För masslösa objekt (som en foton) är rörelsemängden beroende på våglängden och inget annat. Impulsen är ett mått på hur rörelsemängden ändras i tiden så utan att gå in på riktningar av kraften på tussen så kan man nog tänka sig att i det första fallet bromsar kraften fotonens hastighet till 0 och i det andra fallet så repelleras den och om man antar att den har samma våglängd så är rörelsmängden den samma som när den föll in mot tussen men i motsatt riktning, dvs att rörelsemängden har ändrats två gånger (en retardation och en acceleration) dvs dubbelt så stor. 

CurtJ skrev:

För masslösa objekt (som en foton) är rörelsemängden beroende på våglängden och inget annat. Impulsen är ett mått på hur rörelsemängden ändras i tiden så utan att gå in på riktningar av kraften på tussen så kan man nog tänka sig att i det första fallet bromsar kraften fotonens hastighet till 0 och i det andra fallet så repelleras den och om man antar att den har samma våglängd så är rörelsmängden den samma som när den föll in mot tussen men i motsatt riktning, dvs att rörelsemängden har ändrats två gånger (en retardation och en acceleration) dvs dubbelt så stor. 

Tack för en tydlig förklaring. Detta är den första gången jag får höra om impuls och skulle gärna vilja ställa fler frågor.

När du skriver att rörelsemängden har ändrats två gånger, vilket innebär att impulsen är dubbelt så stor, innebär detta impulsen är dubbelt så stor för just den tidspunkten? Eftersom impulsen är ett mått för hur rörelsemängden ändras vid en visstidspunkt. Detta innebär även när rörelsemängden har blivit konstant så är impulsen noll. Har jag tänkt rätt här? 

Ja en impuls uppstår när rörelsemängden ändras. Tänk dig en biljardboll. Så länge den rullar fritt så uppstår ingen impuls men när den träffar en annan boll så skapas impulsen som påverkar båda bollarna. Du kan tänka dig bollarna som en analogi till fotoner

CurtJ skrev:

För masslösa objekt (som en foton) är rörelsemängden beroende på våglängden och inget annat. Impulsen är ett mått på hur rörelsemängden ändras i tiden så utan att gå in på riktningar av kraften på tussen så kan man nog tänka sig att i det första fallet bromsar kraften fotonens hastighet till 0 och i det andra fallet så repelleras den och om man antar att den har samma våglängd så är rörelsmängden den samma som när den föll in mot tussen men i motsatt riktning, dvs att rörelsemängden har ändrats två gånger (en retardation och en acceleration) dvs dubbelt så stor. 

Fortsättning till det jag skrev tidigare. Om impulsen är noll, om rörelsemängden är konstant. Men impulsen är dubbelt så stort när rörelsemängden ändrar riktning. Vad betyder då FRÅGA B: "vilken impuls får papperet varje sekund?"

Jag tolkar det som att ljusvågorna ständigt krockar med pappret, vilket gör att papperet får en viss impuls hela tiden.

CurtJ skrev:

Ja en impuls uppstår när rörelsemängden ändras. Tänk dig en biljardboll. Så länge den rullar fritt så uppstår ingen impuls men när den träffar en annan boll så skapas impulsen som påverkar båda bollarna. Du kan tänka dig bollarna som en analogi till fotoner

Tack så mycket för din förklaringgggggg JAG BLIR SÅ GLAD

Impulsen skapas av en kraft som påverkar något en viss tid så man kan säga att  impulsen "finns" så länge kraften verkar. I ditt fall så är det en bromsande kraft på fotonen som verkar från det att den träffar pappret tills den är stillastående. I det andra (reflekterande) fallet så fortsätter kraften att påverka fotonen tills den har samma hastighet (ljusets) i motsatt riktning. Tänk igen analogin med biljardbollar eller ännu hellre en biljardboll som stöts mot sargen och studsar tillbaks med den skillnaden att en del energi går förlorad i kollisionen där mot sargen. I fallet med fotoner så har de samma energi om de har samma våglängd. Man kan tänka sig att motsvarigheten till den förlorade energin är att inte alla fotoner reflekteras utan en del absorberas och förlorar sin energi. 

CurtJ skrev:

För masslösa objekt (som en foton) är rörelsemängden beroende på våglängden och inget annat. Impulsen är ett mått på hur rörelsemängden ändras i tiden så utan att gå in på riktningar av kraften på tussen så kan man nog tänka sig att i det första fallet bromsar kraften fotonens hastighet till 0 och i det andra fallet så repelleras den och om man antar att den har samma våglängd så är rörelsmängden den samma som när den föll in mot tussen men i motsatt riktning, dvs att rörelsemängden har ändrats två gånger (en retardation och en acceleration) dvs dubbelt så stor. 

Hej, bara en till fråga om du har tid. I en annan fråga så skulle vi beräkna impulsen för en comptonspridning.

Hur facit beräknade impulsen vara att man tog fotonens rörelsemängd EFTER kollisionen minus röresemängd INNAN kollisionen, alltså ∆p_x = p2_x − pl_x  där ∆px är impulsen för x-led
Men jag trodde för att beräkna impulsen så behövde man även veta vilken tid detta sker i, eftersom enheten även blir Ns. Nu subratherade vi bara två olika röresemängder och helt plötsligt fick vi ett mått på newtonsekunder?

CurtJ skrev:

Impulsen skapas av en kraft som påverkar något en viss tid så man kan säga att  impulsen "finns" så länge kraften verkar. I ditt fall så är det en bromsande kraft på fotonen som verkar från det att den träffar pappret tills den är stillastående. I det andra (reflekterande) fallet så fortsätter kraften att påverka fotonen tills den har samma hastighet (ljusets) i motsatt riktning. Tänk igen analogin med biljardbollar eller ännu hellre en biljardboll som stöts mot sargen och studsar tillbaks med den skillnaden att en del energi går förlorad i kollisionen där mot sargen. I fallet med fotoner så har de samma energi om de har samma våglängd. Man kan tänka sig att motsvarigheten till den förlorade energin är att inte alla fotoner reflekteras utan en del absorberas och förlorar sin energi. 

Okej, tack så mycket för förklaringen!

Rörelsemängden innehåller tiden genom att det är kraft gånger tid i små kvanta som man integrerar över tiden som kraften påverkar. Impulsen blir sen skillnaden i rörelsemängd som då implicit innehåller tiden. Gör en enhetsanalys om du är osäker. 

CurtJ skrev:

Rörelsemängden innehåller tiden genom att det är kraft gånger tid i små kvanta som man integrerar över tiden som kraften påverkar. Impulsen blir sen skillnaden i rörelsemängd som då implicit innehåller tiden. Gör en enhetsanalys om du är osäker. 

Okej, då förstår typ. Rörelsemängden innehåller redan tid (på något sätt). Därför går det t.ex att få fram impulsen utan att behöva någon ∆t för beräkningen (t.ex som när impulsen var dubbelt så stor som rörelsemängden). Dock så förstår jag inte röresemängd kan kopplas med tiden. Men jag har redan frågat dig typ 100 frågor redan så jag kan fråga igen nästa vecka istället 💀💀 Men jag uppskattar verkligen hjälpen, skulle sitta fast i många flera timmar annars.

Rörelsemängden har inget med tid att göra. Som jag sa så beror den bara på våglängden för masslösa objekt som fotoner. Om du då har en foton där du kan bestämma rörelsemängden vid två olika tider så kan du enkelt räkna ut vilken impuls som påverkat den som 

$I\hspace{0.17em}=\hspace{0.17em}∆p$

Impulsen kan också beräknas som integralen av den kraft som skapar den gånger tiden. Eftersom kraften inte är konstant över tiden (i regel) så får man integrera över tiden som i 

$I\hspace{0.17em}=\hspace{0.17em}\int Fdt$

Vilket egentligen är samma sak om du tänker efter. Så rörelsemängden är oberoende av tiden men impulsen är det inte. Får du ihop det då? Annars hör du av dig igen. 

CurtJ skrev:

Rörelsemängden har inget med tid att göra. Som jag sa så beror den bara på våglängden för masslösa objekt som fotoner. Om du då har en foton där du kan bestämma rörelsemängden vid två olika tider så kan du enkelt räkna ut vilken impuls som påverkat den som 

$I\hspace{0.17em}=\hspace{0.17em}∆p$

Impulsen kan också beräknas som integralen av den kraft som skapar den gånger tiden. Eftersom kraften inte är konstant över tiden (i regel) så får man integrera över tiden som i 

$I\hspace{0.17em}=\hspace{0.17em}\int Fdt$

Vilket egentligen är samma sak om du tänker efter. Så rörelsemängden är oberoende av tiden men impulsen är det inte. Får du ihop det då? Annars hör du av dig igen. 

Vad jag förstod, Impuls = förändring av rörelsemängd, vilket kan beräknas genom: delta p

men jag förstår inte varför man även kan integrera kraften, och sedan multiplicera med t för att få impulsen. Räcker det inte med bara F * t?

Jo det skulle räcka om kraften var konstant över tidsintervallet men ta exemplet med biljardbollar igen. Den rullande bollen påverkar den stillastående med en kraft under det tidsintervall de har kontakt. I tidsögonblicket när träffen sker så är kraften noll och när den rullande bollen börjar röra sig åt andra hållet så blir kraften 0 igen och däremellan så är den skilt från 0 så kraften varierar under kollisionen. Hur mycket beror på t ex på elasticitet i bollarnas material. Så eftersom kraften varierar tar man korta (infinitesimala) tidsintervall där man kan anse kraften konstant och lägger ihop dessa genom integration. 

CurtJ skrev:

Jo det skulle räcka om kraften var konstant över tidsintervallet men ta exemplet med biljardbollar igen. Den rullande bollen påverkar den stillastående med en kraft under det tidsintervall de har kontakt. I tidsögonblicket när träffen sker så är kraften noll och när den rullande bollen börjar röra sig åt andra hållet så blir kraften 0 igen och däremellan så är den skilt från 0 så kraften varierar under kollisionen. Hur mycket beror på t ex på elasticitet i bollarnas material. Så eftersom kraften varierar tar man korta (infinitesimala) tidsintervall där man kan anse kraften konstant och lägger ihop dessa genom integration. 

Okej eftersom kraften är varierande, beroende tid, så kan man integrera kraften (med avseende på tid) för att få impulsen. 

Sedan att man kan få impulsen genom att ta differensen av två rörelsemängd, det är eftersom impuls definineras på det sättet. "Skillnad i rörelsemängd". Sedan att den får enheten Newtonsekunder är ett annat mysterium för universum. Eller det har nog med att enheten för rörelsemängd är kgm/s,  så sekunden "s" hamnar där i "Ns" på något sätt 😭😭

Updatering: tydlingen så är kgm/s samma sak som Ns lol

Att 1 N = 1 kg^.m/s² är väldigt bra att komma ihåg. Tänk på att gravitationen kan anges antingen i enheten N/kg eller m/s².

Smaragdalena skrev:

Att 1 N = 1 kg^.m/s² är väldigt bra att komma ihåg. Tänk på att gravitationen kan anges antingen i enheten N/kg eller m/s².

Jag tänkte väll det, vad är ens poängen att använda kgm/s^2 över huvudtaget.

Jag undrar hur man fick fram enheten N, men det får jag lära mig när jag har tid istället :p

dddanieel skrev:

Smaragdalena skrev:

Att 1 N = 1 kg^.m/s² är väldigt bra att komma ihåg. Tänk på att gravitationen kan anges antingen i enheten N/kg eller m/s².

Jag tänkte väll det, vad är ens poängen att använda kgm/s^2 över huvudtaget.

Jag undrar hur man fick fram enheten N, men det får jag lära mig när jag har tid istället :p

Det är så man har definierat enheten newton. Visst är det enklare att skriva N än kgm/s²?

Smaragdalena skrev:

dddanieel skrev:

Visa föregående citat

Smaragdalena skrev:

Att 1 N = 1 kg^.m/s² är väldigt bra att komma ihåg. Tänk på att gravitationen kan anges antingen i enheten N/kg eller m/s².

Jag tänkte väll det, vad är ens poängen att använda kgm/s^2 över huvudtaget.

Jag undrar hur man fick fram enheten N, men det får jag lära mig när jag har tid istället :p

Det är så man har definierat enheten newton. Visst är det enklare att skriva N än kgm/s²?

Jo, men de säkert gjort någon matte saker för att de har kommit fram till att enheten N = kgm/s^2
Mycket finare. Igår när jag sökte upp enheten för rörelsemängd så stod det "kgm/s". Jag var så förvånad över att man ens fortsatte använde den "enheten". Sedan att jag också spenderade flera timmar tillsammans med CurtJ, eftersom jag var så förvirrad över att Impuls hade enheten Ns, medans röresemängd var kgm/s 💀

Man beräknar rörelsemängden genom att multiplicera ett föremåls massa med dess hastighet. Då är det ganska naturligt att ange rörelsemängden i enheten kg^.m/s, eller hur?

Man beräknar impulsen genom att multiplicera kraft med en tid. Då är det ganska naturligt att ange rörelsemängden i enheten Ns, eller hur? Om vi stoppar in att N = kgm/s² får vi att Ns = (kgm/s²)^.s= kgm/s. Impulsen är lika med förändringen i rörelsemängd, visst är det fantastiskt?

Smaragdalena skrev:

Man beräknar rörelsemängden genom att multiplicera ett föremåls massa med dess hastighet. Då är det ganska naturligt att ange rörelsemängden i enheten kg^.m/s, eller hur?

Man beräknar impulsen genom att multiplicera kraft med en tid. Då är det ganska naturligt att ange rörelsemängden i enheten Ns, eller hur? Om vi stoppar in att N = kgm/s² får vi att Ns = (kgm/s²)^.s= kgm/s. Impulsen är lika med förändringen i rörelsemängd, visst är det fantastiskt?

JA