Rozdiel medzi hybnosťou a impulzom

Moment a impulz sú pojmy, ktoré opisujú fyzikálne pojmy, ktoré sú relatívne podobné. Väčšina zmätku vyplýva zo skutočnosti, že obidva tieto koncepty majú rovnaké jednotky - hmotnostná rýchlosť. V zásade však nie sú rovnaké a vypočítavajú sa rôznymi spôsobmi.

Moment a impulz sú koncepty klasickej mechaniky, odvetvia fyziky, ktoré sa točí okolo Newtonovho druhého zákona o pohybe. Zatiaľ čo hybnosť objektu sa však počíta ako súčin hmotnosti a rýchlosti tohto objektu, impulz predstavuje zmenu hybnosti systému v určitom časovom období. To vedie k tomu, že obidva koncepty majú rovnaké jednotky, ale úplne odlišné významy, opisujú úplne odlišné javy a vypočítavajú sa dvoma úplne odlišnými spôsobmi..

Čo je to hybnosť?

V pokročilých formuláciách klasickej mechaniky môžete použiť niečo, čo sa nazýva „generalizovaná hybnosť“. Hodnota zovšeobecnenej hybnosti nezávisí od súradnicového systému alebo iných obmedzení. Potom môžete ďalej definovať ďalšie matematické štruktúry, napríklad Lagrangiánov alebo Hamiltoniánov, aby ste popísali, ako sa má vypočítať kinetická hybnosť z generalizovaného systému so zadaným súradnicovým systémom a akýmikoľvek ďalšími fyzickými obmedzeniami..

Jedná sa však o vysoko technické definície hybnosti, ktoré sa líšia od bežných. Z tohto dôvodu sa tento článok v záujme prehľadnosti zameriava výlučne na kinetickú hybnosť alebo vo väčšine prípadov len na pojem hybnosť všeobecne.

Momentum je v tomto zmysle vektor, ktorý sa dá vypočítať vynásobením hmotnosti objektu jeho rýchlosťou (čo je tiež vektor a dôvod hybnosti je tiež vektor). Jeho jednotka SI je kilometer za sekundu a hrá kľúčovú úlohu pri výpočte sily podľa druhého Newtonovho zákona pohybu, pretože sila sa rovná miere zmeny hybnosti. Ak sa uvažuje o systéme viac ako jedného tela, môžete vypočítať jeho hybnosť spočítaním hybnosti každej jednotlivej častice v tomto systéme a ich sčítaním ako vektorov. Výsledný vektor bude hybnou silou celého systému.

Čo je impulz?

Impulz z technického hľadiska, predstavuje integrál sily v určitom časovom intervale, ktorý v podstate počíta plochu pod grafom sily z jedného časového bodu do druhého. Ďalším spôsobom, ako reprezentovať impulz, je zmena hybnosti tela alebo systému tiel.

Napríklad, ak by ste tlačili na krabicu určitej hmotnosti a tlačili ste ju konštantnou silou počas dvoch rôznych časových období, zmena hybnosti (inými slovami - impulz) by bola v jednom prípade väčšia ako v druhý, pretože ste použili silu dlhší čas. Impulz však môže byť rovnaký bez ohľadu na to, či budete konať 5 alebo 10 sekúnd.

Napríklad, ak aplikujete malú silu po dlhú dobu alebo silnú silu po kratšiu dobu, môžete urobiť rovnaký efekt, a objekt, na ktorý ste túto silu aplikovali, by mal rovnakú zmenu hybnosti, a preto rovnaký impulz. Toto je najbežnejší príklad, ktorý sa používa na opis toho, ako hybnosť a impulz v zásade nie sú to isté. Jednotky SI impulzu sú newtonovou sekundou. Pretože však newton je skutočne na kilometer za sekundu na druhú, pri kombinácii týchto definícií zistíte, že impulznou jednotkou je kilometer za sekundu a že impulz má skutočne rovnaké jednotky SI ako hybnosť - čo je dôsledok impulz, ktorý skutočne predstavuje zmenu hybnosti.

Rozdiel medzi hybnosťou a impulzom

Výpočet hybnosti verzus impulz

Spôsob, akým počítať každý, je úplne iný. Impulz objektu vypočítate vynásobením jeho hmotnosti jeho rýchlosťou, zatiaľ čo impulz objektu vypočítate vypočítaním integrálu sily za určité časové obdobie alebo alternatívne vypočítaním zmeny hybnosti tela. , Platí to aj pre všetky systémy s viac ako jedným telom, stačí vypočítať súčet všetkých vektorov.

Spojenie s silou

Ako bolo uvedené vyššie, impulz je integrálom sily, takže ju možno vypočítať priamo poznaním sily, zatiaľ čo hybnosť sa používa na výpočet sily samotnej.

Zvažované účinky hybnosti verzus impulz

Impulz berie do úvahy dve veci - tak silu, ktorá pôsobí na systém, ako aj dobu, počas ktorej táto sila pôsobí. Moment však poskytuje iba okamžité účinky pôsobenia sily na systém, pokiaľ ide o súčin hmotnosti a rýchlosti, bez toho, aby poskytol akékoľvek informácie o tom, ako táto sila pôsobila v minulosti..

Momentum vs. impulz

Zhrnutie momentu verzus impulz

• Moment a impulz sú pojmy vo fyzike a klasickej mechanike, ktoré sa používajú na opis rôznych vlastností pohybujúcich sa telies
• Momentum sa počíta ako súčin hmotnosti a rýchlosti, zatiaľ čo impulz sa počíta ako integrál sily počas časového obdobia, na ktoré pôsobí.
• Hlavný rozdiel spočíva v tom, ako sa vypočítavajú, čo predstavujú a čo vlastne zohľadňujú.