Ключевое различие между линейным импульсом и угловым моментом заключается в том, что термин линейный импульс описывает объект, движущийся по прямому пути, тогда как термин угловой момент описывает объект с угловым движением.
Угловой момент и линейный импульс - два очень важных понятия в механике. Эти две концепции играют жизненно важную роль в большинстве областей динамики.
Что такое линейный импульс?
Импульс – очень важное свойство движущегося объекта. Мы можем использовать термин линейный импульс для описания объекта, движущегося по прямой траектории. Импульс объекта равен массе объекта, умноженной на скорость объекта (p=mv). Поскольку масса является скаляром, линейный импульс представляет собой вектор, который имеет то же направление, что и скорость.
Одним из наиболее важных законов импульса является второй закон движения Ньютона. В нем говорится, что чистая сила, действующая на объект, равна скорости изменения импульса. Поскольку в нерелятивистской механике масса является константой, скорость изменения импульса равна массе, умноженной на ускорение объекта (μ=ma).
Важнейшим выводом из этого закона является закон сохранения линейного импульса. Это означает, что если чистая сила, действующая на систему, 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-временной координаты объекта.
Что такое угловой момент?
Угловой момент описывает объект с угловым движением. Чтобы определить угловой момент, нужно сначала узнать, что такое момент инерции. Момент инерции объекта - это свойство, которое зависит как от массы объекта, так и от распределения массы от места, где мы измеряем момент инерции. Если общая масса распределяется ближе к оси вращения, момент инерции меньше. Однако, если масса растекается далеко от оси, момент инерции выше.
Рисунок 01: Изменение углового момента с различным моментом инерции
Угловой момент объекта есть произведение момента инерции на угловую скорость объекта (L=Iω). Угловая скорость является вектором. Мы можем определить направление угловой скорости по закону правого штопора. Поскольку момент инерции является скаляром, угловой момент является вектором с направлением, перпендикулярным плоскости вращения, которое мы можем определить по правилу правого штопора. Чтобы изменить угловой момент системы, мы должны приложить внешний крутящий момент. Скорость изменения углового момента пропорциональна крутящему моменту, который мы прикладываем. Если внешний вращающий момент отсутствует, угловой момент замкнутой системы сохраняется.
В чем разница между линейным импульсом и угловым моментом?
Линейный импульс - это произведение массы системы на ее скорость, а угловой момент - вращательный эквивалент линейного количества движения. Ключевое различие между линейным импульсом и угловым моментом заключается в том, что термин «линейный импульс» описывает объект, движущийся по прямому пути, тогда как термин «угловой момент» описывает объект с угловым движением.
Единица измерения импульса – кгм/с, а единица измерения углового момента – кгм2рад/с. Итак, это также существенная разница между линейным импульсом и угловым моментом. Кроме того, уравнение линейного количества движения имеет вид p=mv, где p - импульс, m - масса движущегося объекта, а v - скорость движения. Принимая во внимание, что уравнение углового момента L=Iω, где L - угловой момент, 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. Ключевое различие между линейным импульсом и угловым моментом заключается в том, что термин «линейный импульс» применяется к объекту, движущемуся по прямому пути, тогда как термин «угловой момент» применяется к объекту с угловым движением.
