Różnica między pędem a prędkością

Momentum vs Velocity

Pęd i prędkość to dwa bardzo podstawowe pojęcia. Te dwie koncepcje mają niezwykłe podobieństwa, ale teoretycznie są to dwie różne wielkości. Niezbędne jest jasne zrozumienie zarówno prędkości, jak i pędu, aby osiągać doskonałe wyniki w takich dziedzinach, jak mechanika, inżynieria samochodowa i prawie każda dziedzina w fizyce i inżynierii. W tym artykule zostaną przedstawione definicje dwóch pojęć, ich zastosowania, wspólne prawa i teorie na ich temat, ich podobieństwa i wreszcie ich różnice.

Prędkość

Prędkość jest fizyczną wielkością ciała. Prędkość chwilową można podać jako prędkość chwilową obiektu z kierunkiem, w którym obiekt się porusza w tym momencie. W mechanice newtonowskiej prędkość określa się jako szybkość zmiany przemieszczenia. Zarówno prędkość, jak i przemieszczenie są wektorami. Mają wartość ilościową i kierunek. Sama wartość ilościowa prędkości nazywana jest modułem prędkości. Jest to równe prędkości obiektu. Średnia prędkość obiektu jest różnicą między prędkością końcową a początkową (w oddzielnych trzech wymiarach) podzieloną przez całkowity czas. Prędkość obiektu jest bezpośrednio związana z energią kinetyczną obiektu. Przy użyciu mechaniki klasycznej energia kinetyczna obiektu jest pół razy masą pomnożona przez podzieloną prędkość do kwadratu. Teoria względności sugeruje bardziej zaawansowaną wersję, która nie jest tutaj omawiana. Teoria względności sugeruje również, że obserwowana masa obiektu zwiększa się, gdy zwiększa się prędkość obiektu. Prędkość obiektu zależy tylko od zmian współrzędnych czasoprzestrzeni obiektu.

Pęd

Pęd to bardzo ważna właściwość poruszającego się obiektu. Pęd obiektu jest równy masie obiektu pomnożonej przez prędkość obiektu. Ponieważ masa jest skalarem, pęd jest wektorem, który ma ten sam kierunek co prędkość. Jednym z najbardziej podstawowych praw dotyczących pędu jest drugie prawo ruchu Newtona. Stwierdza, że ​​siła netto działająca na obiekt jest równa szybkości zmiany pędu. Ponieważ masa jest stała, w mechanice nierelatywistycznej szybkość zmiany pędu jest równa masie pomnożonej przez przyspieszenie obiektu. Najważniejszą pochodną tego prawa jest teoria zachowania pędu. Oznacza to, że jeśli siła netto układu wynosi zero, całkowity pęd układu pozostaje stały. Pęd zostaje zachowany nawet w skalach relatywistycznych. Należy zauważyć, że pęd zależy zarówno od masy obiektu, jak i zmiany współrzędnych czasoprzestrzeni obiektu.