Momentum vs Velocity
Momentum og hastighed er to meget basale begreber. Disse to begreber har bemærkelsesværdige ligheder, men i teorien er det to forskellige mængder. Det er vigtigt at have en klar forståelse af både hastighed og fart for at udmærke sig inden for områder som mekanik, bilteknik og næsten ethvert felt inden for fysik og teknik. Denne artikel vil præsentere definitionerne af de to begreber, deres anvendelser, fælles love og teorier om dem, deres ligheder og endelig deres forskelle.
Velocity
Hastighed er en fysisk mængde af en krop. Den øjeblikkelige hastighed kan gives som objektets øjeblikkelige hastighed med den retning, objektet bevæger sig i det øjeblik. I Newtonian mekanik defineres hastigheden som hastigheden for ændring af forskydning. Både hastighed og forskydning er vektorer. De har en kvantitativ værdi og en retning. Den kvantitative værdi alene af hastigheden kaldes hastighedsmodul. Dette er lig med objektets hastighed. Den gennemsnitlige hastighed for et objekt er forskellen mellem den endelige og den indledende hastighed (i separate tre dimensioner) divideret med den samlede tid. Objektets hastighed er direkte relateret til objektets kinetiske energi. Ved hjælp af klassisk mekanik er den kinetiske energi af et objekt halv gange masse multipliceret med hastighed kvadratisk delt. Relativitetsteorien antyder en mere avanceret version, som ikke diskuteres her. Relativitetsteorien antyder også, at den observerede masse af et objekt øges, når objektets hastighed øges. Hastigheden af et objekt afhænger kun af ændringerne i objektets rumtidskoordinat.
momentum
Momentum er en meget vigtig egenskab ved et bevægeligt objekt. Et objekts momentum er lig med objektets masse ganget med objektets hastighed. Da masse er en skalar, er momentumet en vektor, der har samme retning som hastigheden. En af de mest grundlæggende love vedrørende momentum er Newtons anden bevægelseslov. Den siger, at nettokraften, der virker på et objekt, er lig med hastigheden på skift af momentum. Da masse er konstant, på ikke-relativistisk mekanik, er hastigheden for ændring af momentum lig med masse ganget med objektets acceleration. Den vigtigste afledning fra denne lov er momentumbevarelsesteorien. Dette siger, at hvis nettokraften på et system er nul, forbliver systemets samlede momentum konstant. Momentum bevares selv i relativistiske skalaer. Det skal bemærkes, at momentumet er afhængigt af både objektets masse og rumtids-koordinatændringen af objektet.
Hvad er forskellen mellem fart og hastighed? • Momentum er afhængig af masse, og hastigheden er uafhængig af masse. • Momentumet bevares i et lukket system, men hastigheden bevares ikke. • En ekstern kraft kræves altid for at ændre hastigheden, men momentum kan ændres ved at ændre masse.
|