Момент против Импульса
Моменты и импульс - это понятия, встречающиеся в физике. Импульс - это определенное физическое свойство, тогда как момент - это широкое понятие, применяемое во многих случаях для получения меры влияния физического свойства на ось и его распределения вокруг оси.
Момент
Моменты обычно относятся к мере воздействия некоторой физической величины на ось. Эта мера вычисляется произведением физической величины и перпендикулярного расстояния от оси. Момент силы, момент инерции и полярный момент инерции являются примерами применения этой концепции в механике. Эта концепция далее распространяется на такие области, как статистическая теория, где обсуждаются моменты случайных величин.
Если не указано иное, момент обычно относится к моменту силы, который является мерой вращательного действия силы. Момент силы измеряется в ньютон-метрах (Нм) в системе СИ, что похоже на единицу механической работы, но имеет совершенно иной смысл.
При приложении силы создается эффект поворота вокруг точки, отличной от линии действия силы. Величина этого эффекта или момента прямо пропорциональна величине силы и перпендикулярному расстоянию до силы от точки.
Момент силы=Сила × Перпендикулярное расстояние от точки до силы
Момент τ=F × x
Если система сил не имеет результирующих моментов, т. е. ∑τ=0, система находится в вращательном равновесии. Когда момент силы имеет физический смысл, его часто называют «крутящим моментом».
Момент инерции – это мера распределения массы тела вокруг оси. Он вычисляется как сумма произведений массы в каждой точке и расстояния до этой точки от оси.
Если mi - масса в точке i, а ri - расстояние до этой точки от рассматриваемой оси, момент инерции определяется выражением
Дискретная система точечных масс I=∑mi
Для твердого тела I=∫mi ri2
Это важный фактор при рассмотрении вращательного движения физических систем.
Понятие момента применяется во многих случаях физики, особенно в механике, но во всех случаях оно определяет действие некоторого физического свойства вокруг оси на расстоянии.
• Электрический дипольный момент - это измерение разности зарядов и направления между двумя или более зарядами.
• Магнитный момент является мерой силы магнитного источника.
• Момент инерции – это мера сопротивления объекта изменению скорости его вращения.
• Крутящий момент или момент – это тенденция силы вращать объект вокруг оси.
• Изгибающий момент – это момент, который приводит к изгибу элемента конструкции.
• Первый момент площади – это свойство объекта, связанное с его сопротивлением касательному напряжению.
• Второй момент площади – это свойство объекта, связанное с его сопротивлением изгибу и прогибу.
• Полярный момент инерции – это свойство объекта, связанное с его сопротивлением кручению
• Момент изображения - это статистическое свойство изображения.
• Сейсмический момент – это величина, используемая для измерения силы землетрясения.
Импульс
Импульс (линейный импульс) определяется как произведение массы и скорости. Это одна из самых важных физических величин системы и сохраняющееся свойство во Вселенной как на микроскопическом, так и на макроскопическом уровнях.
Импульс=масса × скорость ↔ P=mv
Масса - это скаляр, а скорость - это вектор. Произведение вектора и скаляра есть вектор. Следовательно, импульс является векторной величиной и имеет величину и направление.
Импульс напрямую связан с состоянием движения частицы, тела или системы и часто используется для описания изменений в физических системах. Импульс используется в следующих ключевых физических понятиях:
Универсальный закон сохранения импульса:
Если на систему не действуют неуравновешенные внешние силы, то полный импульс системы является постоянным.
Если ∑Fexternal, system=0, то ∑mvsystem=константа ↔ ∆mvsystem=0
Второй закон Ньютона:
Результирующая сила, действующая на тело, пропорциональна скорости изменения количества движения тела и направлена в сторону изменения количества движения.
Fрезультат ∝ dmv/dt ≈ ∆mv/∆t
И из определения импульса (I)
I=F∆t=∆mv
Момент количества движения вокруг оси определяется как угловой момент. Можно показать, что угловой момент равен произведению угловой скорости на момент инерции тела/системы вокруг рассматриваемой оси.
Угловой момент=∑mvi ri2=Iω
В чем разница между Moment и Momentum?
• Импульс – это произведение массы и скорости тела. Момент - это понятие, которое дает меру влияния физического свойства вокруг оси. Это также дает меру распределения.
• Импульс - это вектор, а моменты могут быть либо векторными, либо скалярными.
• Импульс – сохраняющееся свойство Вселенной, не зависящее от системы отсчета. Моменты зависят от рассматриваемой оси.
• Момент количества движения вокруг оси - это угловой момент относительно этой оси.
