Momentum vs Velocity
Momentum og hastighed er to meget grundlæggende begreber. Disse to begreber har bemærkelsesværdige ligheder, men i teorien er disse to forskellige størrelser. Det er afgørende at have en klar forståelse i både hastighed og momentum for at udmærke sig inden for områder som mekanik, bilteknik og næsten alle områder inden for fysik og teknik. Denne artikel præsenterer definitionerne af de to begreber, deres anvendelser, fælles love og teorier om dem, deres ligheder og endelig deres forskelle.
Hastighed
Hastighed er en fysisk mængde af en krop. Den øjeblikkelige hastighed kan angives som objektets øjeblikkelige hastighed med den retning, objektet bevæger sig i det øjeblik. I Newtonsk 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 hastighedsmodulet. Dette er lig med objektets hastighed. Den gennemsnitlige hastighed for et objekt er forskellen mellem endelig og starthastigheden divideret med den samlede tid. En genstands hastighed er direkte relateret til objektets kinetiske energi. Ved hjælp af klassisk mekanik er et objekts kinetiske energi halv gange masse ganget 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 på et objekt er kun afhængig af ændringerne i objektets tidskoordinat.
Momentum
Momentum er en meget vigtig egenskab ved et bevægeligt objekt. Momentet på et objekt er lig med objektets masse ganget med objektets hastighed. Da masse er en skalar, er momentum en vektor, der har samme retning som hastigheden. En af de mest grundlæggende love vedrørende momentum er Newtons anden bevægelseslov. Det hedder, at nettokraften, der virker på et objekt, er lig med hastigheden for ændring af momentum. Da massen er konstant, på ikke-relativistisk mekanik, er hastigheden for momentumændring lig massen ganget med genstandens 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 momentum er afhængig af både objektets masse og ændring af rumtidskoordinaten af objektet.
Hvad er forskellen mellem momentum og hastighed?
• Momentum er afhængig af masse, og hastighed er uafhængig af masse.
• Momentet bevares i et lukket system, men hastigheden bevares ikke.
• Der kræves altid en ekstern kraft for at ændre hastigheden, men momentum kan ændres ved at ændre masse.
