Forskjellen mellom momentum og impuls

Momentum og impuls er begge termer som beskriver forhold i fysikk som er relativt like. Det meste av forvirringen stammer fra det faktum at begge disse konseptene har de samme enhetene - masse ganger hastighet. Imidlertid er de fundamentalt ikke det samme, og beregnes på forskjellige måter.

Både momentum og impuls er begreper fra klassisk mekanikk, en grenen av fysikk som dreier seg om Newtons andre lov om bevegelse. Imidlertid, mens momentet til et objekt beregnes som produktet av masse og hastighet av objektet, representerer impulsen forandringen av momentum i et system over en bestemt tidsperiode. Dette resulterer i at begge begrepene har de samme enhetene, men helt forskjellige betydninger, som beskriver helt forskjellige fenomener og blir beregnet på to helt forskjellige måter.

Hva er Momentum?

I avanserte formuleringer av klassisk mekanikk kan du bruke noe som heter "generalisert momentum". Verdien av generalisert momentum er ikke avhengig av et koordinatsystem eller andre begrensninger. Du kan deretter videre definere andre matematiske strukturer, som Lagrangians eller Hamiltonians, for å beskrive hvordan du beregner det kinetiske momentumet fra den generaliserte, med et spesifisert koordinatsystem og eventuelle andre fysiske begrensninger.

Imidlertid er disse svært tekniske definisjoner av momentum som avviger fra de vanlige. Derfor, for klarhets skyld, vil denne artikkelen bare fokusere på det kinetiske momentumet, eller i de fleste tilfeller bare begrepet momentum generelt.

Momentum, i denne forstand, er en vektor som kan beregnes ved å multiplisere massen av et objekt med sin hastighet (som også er en vektor og årsaken momentum er også en vektor). SI-enheten er kilo meter per sekund, og den spiller en avgjørende rolle i beregningen av kraften fra Newtons andre lov om bevegelse, fordi kraften er lik hastigheten av momentumendring. Hvis et system med mer enn ett legeme betraktes, kan du beregne dets momentum ved å beregne momentet til hver enkelt partikkel i det systemet og deretter legge dem sammen som vektorer. Den resulterende vektoren vil være fart i hele systemet.

Hva er Impulse?

Impuls, i tekniske termer, representerer et integral av en kraft over et bestemt tidsintervall, som i utgangspunktet beregner området under grafen av kraften fra ett punkt til tid til det andre. En annen måte å representere impuls på er som en forandring i en kropps eller et kroppssystems momentum.

Hvis du for eksempel presset en boks av en bestemt masse, og du presset den med konstant kraft i to forskjellige tidsperioder, ville forandringen i momentum (med andre ord - impuls) være større i ett tilfelle enn det er i den andre, fordi du brukte kraften over lengre tid. Impulsen kan imidlertid være den samme uansett om du opptrer i 5 eller 10 sekunder.

Hvis du for eksempel bruker en liten kraft over en lengre periode eller en sterk kraft over en mindre tidsperiode, kan du gjøre samme effekt, og objektet du brukte den kraften på, ville ha samme momentumendring, og derfor samme impuls. Dette er det vanligste eksemplet som brukes til å beskrive hvordan momentum og impuls i utgangspunktet ikke er det samme. SI-enhetene av en impuls er newton-sekunden. Men siden newton er virkelig kilogrammeter per sekund, når du kombinerer disse definisjonene, finner du at impulsenheten er kilo meter per sekund, og at impulsen egentlig har de samme SI-enhetene som momentumet - noe som er en konsekvens av impuls representerer virkelig en forandring i momentum.

Forskjellen mellom Momentum og Impuls

Beregning for Momentum vs Impuls

Måten du beregner hver, er helt annerledes. Du beregner impuls av et objekt ved å multiplisere sin masse med sin hastighet, mens du beregner impuls av et objekt ved å beregne integralet av en kraft over en tidsperiode, eller alternativt ved å beregne endringen i momentet i en kropp . Dette gjelder også for systemer av mer enn én kropp, du trenger bare å beregne summen av alle vektorer.

Tilkobling for å tvinge

Som nevnt ovenfor er impulsen en integrert del av en kraft, slik at den kan beregnes direkte ved å kjenne kraften, mens momentet brukes til å beregne selve kraften.

Betraktninger av Momentum vs Impulse

Impuls tar hensyn til to ting - både kraften som virker på et system og hvor lenge tiden den kraften virker. Imidlertid gir momentum kun de øyeblikkelige effektene av kraftens kraft på et system, i form av masse- og hastighetsproduktet, uten å gi noen kunnskap om hvordan denne kraften har virket tidligere.

Momentum vs Impulse

Sammendrag av Momentum vs Impulse

• Momentum og impuls er begreper i fysikk og klassisk mekanikk som brukes til å beskrive ulike trekk ved bevegelige legemer
• Momentum beregnes som et produkt av masse og hastighet, mens impuls beregnes som integralet av en kraft over en tidsperiode som det virker for
• Hovedforskjellen er i hvordan de beregnes, hva de representerer og hva de iboende tar hensyn til.