Momentum ja impulssi

Momentum ja impulssi ovat molemmat termejä, jotka kuvaavat fysiikan käsitteitä, jotka ovat suhteellisen samanlaisia. Suurin osa sekaannuksesta johtuu siitä, että molemmilla käsitteillä on samat yksiköt - massanopeudet. Ne eivät kuitenkaan ole täysin samat, ja ne lasketaan eri tavoin.

Sekä vauhtia että impulssia ovat klassisen mekaniikan käsitteet, fysiikan haara, joka pyörii Newtonin toisen liikkeen lain ympärille. Kuitenkin, kun kohteen vauhti lasketaan kyseisen kohteen massan ja nopeuden tuotteeksi, impulssi edustaa järjestelmän momentin muutosta tietyllä ajanjaksolla. Tämä johtaa molempiin käsitteisiin, joilla on samat yksiköt, mutta täysin erilaiset merkitykset, jotka kuvaavat täysin erilaisia ​​ilmiöitä ja lasketaan kahdella täysin erilaisella tavalla.

Mikä on Momentum?

Klassisen mekaniikan kehittyneissä formulaatioissa voit käyttää jotain nimeltään "yleistettyä vauhtia". Yleistyneen momentin arvo ei riipu koordinaattijärjestelmästä tai muista rajoituksista. Tämän jälkeen voit määritellä muita matemaattisia rakenteita, kuten Lagrangians tai Hamiltonians, kuvaamaan kuinka lasketaan kineettinen momentti yleistyneeltä, määritellyllä koordinaattijärjestelmällä ja mahdollisilla ylimääräisillä fyysisillä rajoitteilla.

Nämä ovat kuitenkin teknisesti hyvin teknisiä määritelmiä, jotka poikkeavat tavallisista. Tämän vuoksi selkeyden vuoksi tämä artikkeli keskittyy yksinomaan kineettiseen vauhtiin tai useimmissa tapauksissa vain käsitteeseen yleisesti.

Momentum, tässä mielessä, on vektori, joka voidaan laskea kertomalla kohteen massan nopeudella (joka on myös vektori ja syy vauhti on myös vektori). Sen SI-yksikkö on kilogrammaa sekunnissa, ja sillä on ratkaiseva merkitys Newtonin toisen liikkeen lain voiman laskemisessa, koska voima on yhtä suuri kuin vauhdin muutosnopeus. Jos pidät järjestelmää, jossa on enemmän kuin yksi runko, voit laskea sen momentin laskemalla jokaisen yksittäisen hiukkasen vauhdin kyseisessä järjestelmässä ja lisäämällä sitten ne vektoreiksi. Tuloksena oleva vektori on koko järjestelmän vauhti.

Mikä on impulssi?

Impulsi, teknisesti, edustaa voiman kiinteää osaa tiettynä ajanjaksona, joka periaatteessa laskee alueen voiman kaaviossa olevan alueen hetkestä toiseen. Toinen tapa edustaa impulssia on muutos kehon tai kehon järjestelmässä.

Jos esimerkiksi työntitte tiettyä massaa sisältävää laatikkoa ja työntitte sitä jatkuvasti kahdella eri ajanjaksolla, momentin muutos (toisin sanoen impulssi) olisi suurempi yhdessä tapauksessa kuin se on toinen, koska käytit voimaa pidemmäksi ajaksi. Impulssi voi kuitenkin olla sama riippumatta siitä, toimivatko 5 tai 10 sekuntia.

Jos esimerkiksi käytät pienen voiman pitkän ajan kuluessa tai voimakasta voimaa pienempänä ajanjaksona, voit tehdä saman vaikutuksen, ja kohde, jota käytit tällä voimalla, olisi samalla vauhdilla, ja siksi sama impulssi. Tämä on yleisin esimerkki, jota käytetään kuvaamaan, kuinka impulssit eivät ole pohjimmiltaan samanlaisia. Impulssin SI-yksiköt ovat Newtonin toinen. Koska newton on kuitenkin todella kilogrammaa sekunnissa neliöinä, kun yhdistät nämä määritelmät, havaitset, että impulssiyksikkö on kilogrammaa sekunnissa ja että impulssilla on todella samat SI-yksiköt kuin vauhti - mikä on seurausta impulssi todella edustaa muutosta vauhtia.

Momentumin ja impulssin välinen ero

Laskeminen Momentum vs. Impulse

Laskentatapa on täysin erilainen. Voit laskea kohteen impulssin kertomalla sen massan nopeudella samalla, kun lasket objektin impulssin laskemalla voiman integraalin tietyn ajan tai vaihtoehtoisesti laskemalla muutoksen kehon vauhdissa. Tämä pätee myös mihin tahansa useamman kuin yhden elimen järjestelmään. Sinun tarvitsee vain laskea kaikkien vektorien summa.

Yhteys voimaan

Kuten edellä mainittiin, impulssi on voiman kiinteä, joten se voidaan laskea suoraan tuntemalla voima, kun taas voiman laskemista käytetään momentin laskemiseksi.

Momentum vs. impulssin vaikutukset

Impulssissa otetaan huomioon kaksi asiaa - molemmat järjestelmään vaikuttavat voimat ja sen ajan, jolle tämä voima toimii. Kuitenkin vauhti antaa vain voiman vaikutuksen hetkellisiä vaikutuksia järjestelmään massan ja nopeuden tuotannossa ilman mitään tietoa siitä, miten tämä voima on toiminut aikaisemmin.

Momentum vs. Impulse

Yhteenveto Momentum vs. Impulse

• Momentti ja impulssi ovat fysiikan ja klassisen mekaniikan konsepteja, joita käytetään kuvaamaan liikkuvien elinten eri ominaisuuksia
• Momentum lasketaan massan ja nopeuden tuotteeksi, kun taas impulssi lasketaan voiman erottamattomana ajanjaksona, jona se toimii
• Tärkein ero on siinä, miten ne lasketaan, mitä he edustavat ja mitä he luonnostaan ​​ottavat huomioon.