Різниця між лінійним імпульсом і імпульсом кута

The ключова різниця між лінійним імпульсом і імпульсом кута є те, що термін лінійний імпульс описує об'єкт, що рухається прямим шляхом, тоді як термін імпульс кута описує об'єкт з кутовим рухом.

Кутовий імпульс і лінійний імпульс - це два дуже важливих поняття в механіці. Ці дві концепції відіграють життєво важливу роль у більшості галузей у динаміці.

ЗМІСТ

1. Огляд та ключові відмінності
2. Що таке лінійний імпульс
3. Що таке кутова імпульс
4. Порівняльне порівняння - лінійний імпульс проти кутового імпульсу в табличній формі
5. Підсумок

Що таке лінійний імпульс?

Лінійний імпульс - дуже важлива властивість об'єкта, що рухається. Ми можемо використовувати термін лінійний імпульс для опису об'єкта, що рухається прямим шляхом. Імпульс об'єкта дорівнює масі об'єкта, помноженій на швидкість об'єкта (p = mv). Оскільки маса є скалярною, то лінійний імпульс - вектор, який має той же напрямок, що і швидкість.

Один з найважливіших законів щодо імпульсу - другий закон руху Ньютона. У ньому йдеться про те, що чиста сила, що діє на об’єкт, дорівнює швидкості зміни імпульсу. Оскільки маса є постійною в нерелятивістській механіці, швидкість зміни лінійного імпульсу дорівнює масі, помноженій на прискорення об'єкта (μ = ma).

Найважливішим виведенням із цього закону є закон збереження лінійного імпульсу. Це говорить про те, що якщо сила сітки в системі дорівнює нулю, загальний лінійний імпульс системи залишається постійним. Більше того, лінійний імпульс зберігається навіть у релятивістських масштабах. Крім того, лінійний імпульс залежить як від маси об'єкта, так і від зміни простору та часу в координаті об'єкта.

Що таке кутова імпульс?

Кутовий імпульс описує предмет з кутовим рухом. Для визначення імпульсу кута потрібно спочатку знати, що таке момент інерції. Момент інерції об'єкта - це властивість, яка залежить як від маси об’єкта, так і від розподілу маси від місця, за яким ми вимірюємо момент інерції. Якщо загальна маса розподіляється ближче до осі обертання, момент інерції нижчий. Однак якщо маса поширюється далеко від осі, момент інерції вищий.

Малюнок 01: Зміна імпульсу кута з різним моментом інерції

Кутовий імпульс об'єкта - це добуток моменту інерції та кутової швидкості об'єкта (L = Iω). Кутова швидкість - вектор. Ми можемо визначити напрямок кутової швидкості за законом правої штопор. Оскільки момент інерції є скалярним, імпульс кута - вектор, з напрямком, перпендикулярним до площини обертання, яку ми можемо визначити за правим штопорним правилом. Для зміни моменту імпульсу системи ми повинні застосувати зовнішній крутний момент. Швидкість зміни імпульсу кута пропорційна моменту, який ми застосовуємо. Якщо немає зовнішнього крутного моменту, кутовий імпульс закритої системи зберігається.

Яка різниця між лінійним імпульсом і імпульсом кута?

Лінійний імпульс - це добуток маси системи, помножений на її швидкість, тоді як імпульс кута є обертовим еквівалентом лінійного імпульсу. Ключова відмінність між лінійним імпульсом і імпульсом кута полягає в тому, що термін лінійний імпульс описує об'єкт, що рухається прямим шляхом, тоді як термін імпульс кута описує об'єкт з кутовим рухом.

Одиниця вимірювання лінійного імпульсу - кгм / с, тоді як одиниця вимірювання імпульсу кута - кгм²рад / с. Отже, це також значна різниця між лінійним імпульсом та імпульсом кута. Більше того, рівняння лінійного імпульсу дорівнює p = mv, де p - лінійний імпульс, m - маса рухомого об'єкта, а v - швидкість руху. Тоді як рівняння імпульсу кута L = Iω, де L - імпульс кута, I - момент інерції, а ω - кутова швидкість.

Підсумок - Лінійний імпульс проти кутового імпульсу

Коротше кажучи, лінійний імпульс і імпульс кута є важливими поняттями фізики для опису руху об'єкта. Ключова відмінність між лінійним імпульсом і імпульсом кута полягає в тому, що термін лінійний імпульс застосовується для об'єкта, що рухається прямим шляхом, тоді як термін імпульсу кута застосовується для об'єкта з кутовим рухом.

Довідка:

1. "Кутовий момент". Вікіпедія, Фонд Вікімедіа, 23 травня 2019 року, доступний тут.
2. Річмонд, Мікель. "Лінійний момент". Доступний тут.

Надано зображення:

1. “Зміна в швидкості нахилу від швидкості через зміну моменту інерції” Автор: MikeRun - Власна робота (CC BY-SA 4.0) через Wikimedia Commons