Różnica między momentem a bezwładnością

The kluczowa różnica między momentem a bezwładnością jest to pęd jest fizycznie obliczalną właściwością, podczas gdy nie możemy obliczyć bezwładności za pomocą wzoru.

Bezwładność i pęd to dwie koncepcje w badaniu ruchu ciał stałych. Pęd i bezwładność są przydatne w opisie bieżącego stanu obiektu. Zarówno bezwładność, jak i pęd są pojęciami odnoszącymi się do masy obiektu. Co więcej, terminy te są wariantami relatywistycznymi, co oznacza, że ​​równania do obliczania tych właściwości zmieniają się, gdy prędkość obiektu zbliża się do prędkości światła. Odgrywają one jednak bardzo ważną rolę zarówno w mechanice newtonowskiej (mechanika klasyczna), jak i mechanice relatywistycznej.

ZAWARTOŚĆ

1. Przegląd i kluczowa różnica
2. Czym jest pęd 
3. Czym jest bezwładność
4. Porównanie obok siebie - Momentum vs bezwładność w formie tabelarycznej
5. Podsumowanie

Co to jest Momentum?

Pęd jest wektorem. Możemy to zdefiniować jako iloczyn prędkości i bezwładności masy obiektu. Drugie prawo Newtona koncentruje się głównie na pędzie. Pierwotna forma drugiego prawa stanowi, że;

Siła = masa x przyspieszenie

możemy napisać to w kategoriach zmiany prędkości jako:

Siła = (masa x prędkość końcowa - masa x prędkość początkowa) / czas.

W bardziej matematycznej formie możemy to zapisać jako zmianę pędu / czasu. Przyspieszenie opisane we wzorze Newtona jest właściwie aspektem pędu. Mówi, że pęd zostaje zachowany, jeśli żadne siły zewnętrzne nie działają na zamknięty system. Widzimy to w prostym instrumencie „balansujące kule” lub w kołysce Newtona.

Rycina 01: Kołyska Newtona

Pęd przyjmuje formy pędu liniowego i pędu kątowego. Całkowity pęd układu jest równy kombinacji momentu pędu i momentu pędu.

Co to jest bezwładność?

Bezwładność pochodzi od łacińskiego słowa „iners”, co oznacza bezczynność lub leniwość. Zatem bezwładność jest miarą tego, jak leniwy jest system. Innymi słowy, bezwładność systemu daje nam wyobrażenie o tym, jak trudno jest zmienić bieżący stan systemu. Im wyższa bezwładność układu, tym trudniej jest zmienić prędkość, przyspieszenie i kierunek układu.

Obiekty o wyższych masach mają większą bezwładność. Dlatego trudno je przenieść. Biorąc pod uwagę, że znajduje się on na beztarciowej powierzchni, trudno byłoby zatrzymać również poruszający się obiekt o większej masie. Pierwsze prawo Newtona daje bardzo dobre pojęcie o bezwładności układu. Stwierdza „obiekt niepodlegający żadnej zewnętrznej sile netto, porusza się ze stałą prędkością”. Mówi nam, że obiekt ma właściwość, która nie ulega zmianie, chyba że działa na nią siła zewnętrzna. Możemy również uznać obiekt w spoczynku za obiekt o zerowej prędkości. W teorii względności bezwładność obiektu ma tendencję do nieskończoności, gdy prędkość obiektu osiąga prędkość światła. Dlatego wymaga nieskończonej siły, aby zwiększyć prędkość prądu. Możemy udowodnić, że żadna masa nie osiąga prędkości światła.

Jaka jest różnica między pędem a bezwładnością?

Pęd jest iloczynem prędkości i masy bezwładności obiektu, a bezwładność wskazuje, jak trudno jest zmienić aktualny stan układu. Dlatego kluczową różnicą między pędem a bezwładnością jest to, że pęd jest fizycznie obliczalną właściwością, podczas gdy nie możemy obliczyć bezwładności za pomocą wzoru. Ponadto, bezwładność jest tylko koncepcją, która pomaga nam lepiej zrozumieć i zdefiniować mechanikę, ale pęd jest własnością poruszającego się obiektu.

Ponadto, podczas gdy pęd występuje w postaci pędu liniowego i momentu pędu, bezwładność występuje tylko w jednej formie. Poza tym pęd jest w niektórych przypadkach zachowany. I możemy wykorzystać tę ochronę pędu do rozwiązywania problemów. Jednak bezwładność nie musi być w żadnym wypadku zachowana. Dlatego też możemy to uznać za różnicę między pędem a bezwładnością.

Podsumowanie - Momentum vs bezwładność

Bezwładność to tylko koncepcja, która pomaga nam lepiej zrozumieć i zdefiniować mechanikę, ale pęd jest własnością poruszającego się obiektu. Kluczową różnicą między pędem a bezwładnością jest to, że pęd jest fizycznie obliczalną właściwością, podczas gdy bezwładność nie jest.

Odniesienie:

1. Jones, Andrew Zimmerman. „Bezwładność i prawa ruchu”. ThoughtCo, 25 stycznia 2019, Dostępne tutaj.

Zdjęcie dzięki uprzejmości:

1. „Kołyska Newtona (15221366308)” Sheila Sund z Salem, Stany Zjednoczone - Newton's Cradle.jpg (CC BY 2.0) przez Commons Wikimedia