Разница между линейным импульсом и угловым моментом

ключевое отличие между линейным импульсом и моментом импульса является то, что термин линейный импульс описывает объект, движущийся по прямому пути, тогда как термин угловой момент описывает объект с угловым движением.

Угловой импульс и линейный импульс являются двумя очень важными понятиями в механике. Эти две концепции играют жизненно важную роль в большинстве областей в динамике.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Обзор и основные отличия
2. Что такое линейный импульс
3. Что такое угловой момент?
4. Сравнение бок о бок - линейный импульс против углового момента в табличной форме
5. Резюме

Что такое линейный импульс?

Линейный импульс является очень важным свойством движущегося объекта. Мы можем использовать термин линейный импульс, чтобы описать объект, движущийся по прямому пути. Импульс объекта равен массе объекта, умноженной на скорость объекта (p = mv). Поскольку масса является скаляром, линейный импульс представляет собой вектор, направление которого совпадает со скоростью.

Одним из наиболее важных законов относительно импульса является второй закон движения Ньютона. В нем говорится, что чистая сила, действующая на объект, равна скорости изменения импульса. Поскольку масса является нерелятивистской механикой постоянной, скорость изменения линейного импульса равна массе, умноженной на ускорение объекта (μ = ma).

Наиболее важным выводом из этого закона является закон сохранения линейного импульса. Это говорит о том, что если суммарная сила в системе равна нулю, полный линейный импульс системы остается постоянным. Более того, линейный импульс сохраняется даже в релятивистских масштабах. Кроме того, линейный импульс зависит как от массы объекта, так и от изменения пространственно-временных координат объекта..

Что такое угловой момент?

Момент импульса описывает объект с угловым движением. Чтобы определить момент импульса, нужно сначала знать, что такое момент инерции. Момент инерции объекта - это свойство, которое зависит как от массы объекта, так и от распределения массы от места, в котором мы измеряем момент инерции. Если общая масса распределяется ближе к оси вращения, момент инерции ниже. Однако, если масса распространяется далеко от оси, момент инерции выше.

Рисунок 01: Изменение углового момента с другим моментом инерции

Момент импульса объекта - это произведение момента инерции и угловой скорости объекта (L = Iω). Угловая скорость - это вектор. Мы можем определить направление угловой скорости по правому закону штопора. Поскольку момент инерции является скалярным, момент импульса является вектором, направление которого перпендикулярно плоскости вращения, которое мы можем определить по правилу правого штопора. Чтобы изменить момент импульса системы, мы должны применить внешний крутящий момент. Скорость изменения момента импульса пропорциональна применяемому моменту. Если нет внешнего крутящего момента, момент импульса замкнутой системы сохраняется.

В чем разница между линейным импульсом и угловым моментом?

Линейный импульс - произведение массы системы, умноженной на ее скорость, в то время как момент импульса - вращательный эквивалент линейного импульса. Основное различие между линейным импульсом и угловым моментом состоит в том, что термин линейный импульс описывает объект, движущийся по прямой траектории, тогда как термин угловой момент описывает объект с угловым движением.

Единица измерения линейного импульса - кгм / с, а единица измерения момента - кгм.²рад / с. Таким образом, это также существенная разница между линейным импульсом и моментом импульса. Более того, уравнение линейного импульса имеет вид p = mv, где p - линейный импульс, m - масса движущегося объекта, а v - скорость движения. Принимая во внимание, что уравнение углового момента имеет вид L = Iω, где L - момент импульса, I - момент инерции, а ω - угловая скорость.

Резюме - Линейный импульс против углового момента

Вкратце, линейный импульс и угловой момент являются важными понятиями в физике для описания движения объекта. Основное различие между линейным импульсом и угловым моментом состоит в том, что термин линейный импульс применяется для объекта, движущегося по прямой траектории, тогда как термин угловой момент применяется к объекту с угловым движением.

Ссылка:

1. «Угловой импульс». Википедия, Фонд Викимедиа, 23 мая 2019 г., доступно здесь.
2. Ричмонд, Майкл. "Линейный импульс." Доступна здесь.

Изображение предоставлено:

1. «Изменение в англурной скорости из-за изменения в момент инерции» MikeRun - собственная работа (CC BY-SA 4.0) через Commons Wikimedia