Forskjellen mellom lineær momentum og vinkelmomentum

Hovedforskjell - Linear Momentum vs Angular Momentum

Momentum er en egenskap for å flytte objekter som har masse. Ofte snakker vi om to typer momenta: lineær og vinkel. De hovedforskjell mellom lineær momentum og vinkelmoment er det lineær momentum er en egenskap av et objekt som er i bevegelse med hensyn til et referansepunkt (dvs. et hvilket som helst objekt som endrer posisjonen sin i forhold til referansepunktet) mens vinkelmomentet er en egenskap av objekter som ikke bare endrer sin posisjon, men også den retning av deres stilling med hensyn til et referansepunkt (dvs. de beveger seg ikke i en rett linje).

Hva er Linear Momentum

Linjær momentum i et objekt er produktet av objektets masse og hastighet. Linjær momentum er a vektor mengde, og retningen av momentum er tatt for å være retningen av objektets hastighet. Hvis objektets masse er  og objektets hastighet er , så den lineære momentum  er gitt av:

Linjært momentum er en konservert mengde: Det totale lineære momentum av partikler i et system blir bevart dersom ingen eksterne krefter virker på systemet. Hvis det oppstår en ekstern kraft på systemet, endrer momentet seg, slik at hastigheten av momentumendring er lik den resulterende eksterne kraften:

SI enheter for måling av lineær momentum er kg m s-1. Vi har diskutert lineær momentum i lengden i denne artikkelen.

Hva er Angular Momentum

For en gjenstand med masse  beveger seg med en hastighet , vinkelmomentet  med hensyn til et referansepunkt defineres ved bruk av kryssproduktet som:

hvor er posisjonsvektoren til objektet som beskriver objektets posisjon i forhold til referansepunktet. Enhetene for måling av vinkelmoment er kg m2 s-1. Siden vinkelmomentet er definert i form av et kryssprodukt, blir retningen av vinkelmomentvektoren tatt i en retning vinkelrett på både partikkelens positionsvektor  og dens hastighetsvektor .

Definerer vinkelmomentet

Ved å bruke definisjonen ovenfor kan vi komme med et uttrykk for beregning av vinkelhastighet av en stiv kropp som roterer om en akse som ligger i vinkel mot planet der partiklene roterer. Den stive kroppen er laget av mange partikler, og summen av vinkelmomentet for alle partiklene gir det totale vinkelmomentet i den stive kropp. Så, når det gjelder massene og hastighetene til individuelle partikler, kan vi skrive det totale vinkelmomentet som:

Finne vinkelmomentet i en stiv kropp

Merk at siden rotasjonsaksen er vinkelrett på planet der partiklene roterer, koker kryssproduktet ned til en enkel multiplikasjon. Vi kan skrive den lineære hastigheten  av partiklene i form av deres vinkelhastigheter :

Siden gjenstanden er stiv, roterer alle partiklene sammen. Dette betyr at vinkelhastigheten for alle partikler er vanlig. Deretter,

 

Kvantiteten  er objektets  ,. Deretter kan vi skrive vinkelmomentet i objektet som:

 

I likhet med lineær momentum er vinkelmomentet også en konservert mengde. Vinkelmomentet i et partikkelsystem er bevaret dersom ingen eksterne dreiemomenter virker på systemet. Hvis det er et resulterende eksternt dreiemoment, endres vinkelmomentet slik at det resulterende dreiemoment er lik forandringshastigheten for vinkelmomentet for objektet:

Forskjellen mellom lineær momentum og vinkelmomentum

Type bevegelse

Lineær momentum er en eiendom av objekter som endrer posisjonen sin med hensyn til et referansepunkt.

Vinkelmoment er en egenskap av objekter som endrer vinkelen til deres positionsvektor med hensyn til et referansepunkt.

Bevaring

Lineær momentum av et partikkelsystem er bevart så lenge det ikke er noe resulterende kraft på systemet.

Vinkelmoment av et partikkelsystem er bevart så lenge det ikke er noe resulterende dreiemoment på systemet.

Endringshastighet

Forandringshastigheten for lineær momentum av et partikkelsystem er lik den resulterende kraft som virker på systemet.

Forandringshastigheten for vinkel momentum av et partikkelsystem er lik det resulterende momentet som virker på systemet.

SI-enheter

Lineær Momentum måles i enheter av kg m2 s-1.

Vinkelmoment måles i enheter av kg m2 s-1.