Rozdiel medzi lineárnym momentom a uhlovým momentom

kľúčový rozdiel medzi lineárnou hybnosťou a uhlovou hybnosťou je to termín lineárna hybnosť opisuje objekt pohybujúci sa priamou cestou, zatiaľ čo termín hybná hybnosť popisuje objekt s uhlovým pohybom.

Uhlová hybnosť a lineárna hybnosť sú v mechanike dva veľmi dôležité pojmy. Tieto dva koncepty zohrávajú dôležitú úlohu vo väčšine oblastí dynamiky.

OBSAH

1. Prehľad a kľúčový rozdiel
2. Čo je lineárny moment
3. Čo je to moment hybnosti
4. Porovnanie bok po boku - lineárny hybnosť vs uhlový hybnosť v tabuľkovej forme
5. Zhrnutie

Čo je lineárna hybnosť?

Lineárna hybnosť je veľmi dôležitá vlastnosť pohybujúceho sa objektu. Môžeme použiť termín lineárna hybnosť na opis objektu pohybujúceho sa po priamej ceste. Hybnosť objektu sa rovná hmotnosti objektu vynásobenej rýchlosťou objektu (p = mv). Pretože hmotnosť je skalárna, lineárna hybnosť je vektor, ktorý má rovnaký smer ako rýchlosť.

Jedným z najdôležitejších zákonov týkajúcich sa dynamiky je Newtonov druhý zákon o pohybe. Uvádza sa v ňom, že čistá sila pôsobiaca na objekt sa rovná miere zmeny hybnosti. Pretože hmotnosť je konštanta na nede-relativistickej mechanike, rýchlosť zmeny lineárnej hybnosti sa rovná hmotnosti vynásobenej zrýchlením objektu (μ = ma).

Najdôležitejšou deriváciou z tohto zákona je zákon o zachovaní dynamiky hybnosti. To znamená, že ak je čistá sila na systém nulová, celková lineárna hybnosť systému zostáva konštantná. Okrem toho je lineárna dynamika zachovaná aj v relativistických mierkach. Ďalej lineárna hybnosť závisí od hmotnosti objektu aj od priestorovo-časovej zmeny súradnice objektu.

Čo je to moment hybnosti?

Uhlová hybnosť opisuje objekt s uhlovým pohybom. Na definovanie momentu hybnosti je potrebné najprv vedieť, aký je moment zotrvačnosti. Okamžik zotrvačnosti objektu je vlastnosť, ktorá závisí od hmotnosti predmetu a rozloženia hmoty od miesta, kde merame moment zotrvačnosti. Ak sa celková hmota rozdeľuje bližšie k osi otáčania, moment zotrvačnosti je nižší. Ak sa však hmota šíri ďaleko od osi, moment zotrvačnosti je vyšší.

Obrázok 01: Zmena momentu hybnosti s iným momentom zotrvačnosti

Uhlová hybnosť objektu je súčinom momentu zotrvačnosti a uhlovej rýchlosti objektu (L = Iω). Uhlová rýchlosť je vektor. Smer pravouhlej vývrtky môžeme určiť smer uhlovej rýchlosti. Pretože moment zotrvačnosti je skalárny, uhlová hybnosť je vektorom, so smerom kolmým na rovinu rotácie, o ktorom môžeme rozhodnúť pravou vývrtkou. Aby sme zmenili moment hybnosti systému, musíme použiť vonkajší krútiaci moment. Miera zmeny hybnosti je úmerná krútiacemu momentu, ktorý aplikujeme. Ak neexistuje vonkajší krútiaci moment, zostáva zachovaná uhlová hybnosť uzavretého systému.

Aký je rozdiel medzi lineárnym momentom a momentom hybnosti?

Lineárna hybnosť je súčin hmotnosti systému vynásobenej jeho rýchlosťou, zatiaľ čo uhlová hybnosť je rotačný ekvivalent lineárnej hybnosti. Kľúčový rozdiel medzi lineárnou hybnosťou a uhlovou hybnosťou je v tom, že pojem lineárna hybnosť popisuje objekt pohybujúci sa priamou cestou, zatiaľ čo termín hybná hybnosť popisuje objekt s uhlovým pohybom.

Jednotkou merania lineárnej hybnosti je kgm / s, zatiaľ čo jednotkou merania hybnosti je kgm²rad / s. To je tiež významný rozdiel medzi lineárnou hybnosťou a hybnosťou. Okrem toho je rovnica lineárnej hybnosti p = mv, kde p je lineárna hybnosť, m je hmotnosť pohybujúceho sa objektu a v je rýchlosť pohybu. Zatiaľ čo rovnica momentu hybnosti je L = Iω, kde L je moment hybnosti, I je moment zotrvačnosti a ω je uhlová rýchlosť.

Zhrnutie - lineárny moment vs Angular Momentum

Stručne povedané, lineárna hybnosť a hybnosť sú dôležité pojmy vo fyzike, ktoré opisujú pohyb objektu. Kľúčový rozdiel medzi lineárnou hybnosťou a uhlovou hybnosťou je v tom, že pojem lineárna hybnosť sa uplatňuje na objekt pohybujúci sa priamou cestou, zatiaľ čo termín hybná hybnosť sa uplatňuje na objekt s uhlovým pohybom..

referencie:

1. „Uhlová hybnosť“. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 23. mája 2019, k dispozícii tu.
2. Richmond, Micheal. "Lineárna hybnosť." K dispozícii tu.

S láskavým dovolením:

1. „Zmena rýchlosti v dôsledku zmeny momentu zotrvačnosti“ Autor: MikeRun - Vlastné dielo (CC BY-SA 4.0) cez Commons Wikimedia