Momentum vs Velocity
Η ορμή και η ταχύτητα είναι δύο πολύ βασικές έννοιες. Αυτές οι δύο έννοιες έχουν αξιοσημείωτες ομοιότητες, αλλά θεωρητικά, πρόκειται για δύο διαφορετικές ποσότητες. Είναι σημαντικό να έχουμε σαφή κατανόηση τόσο της ταχύτητας όσο και της ορμής προκειμένου να διαπρέψετε σε τομείς όπως η μηχανική, η μηχανική αυτοκινήτων και σχεδόν κάθε τομέας στη φυσική και τη μηχανική. Αυτό το άρθρο θα παρουσιάσει τους ορισμούς των δύο εννοιών, τις χρήσεις τους, τους κοινούς νόμους και τις θεωρίες σχετικά με αυτές, τις ομοιότητες και τέλος τις διαφορές τους.
Velocity
Η ταχύτητα είναι μια φυσική ποσότητα ενός σώματος. Η στιγμιαία ταχύτητα μπορεί να δοθεί ως η στιγμιαία ταχύτητα του αντικειμένου με την κατεύθυνση που κινείται το αντικείμενο εκείνη τη στιγμή. Στη Νευτώνεια μηχανική, η ταχύτητα ορίζεται ως ο ρυθμός μεταβολής της μετατόπισης. Τόσο η ταχύτητα όσο και η μετατόπιση είναι διανύσματα. Έχουν ποσοτική αξία και κατεύθυνση. Μόνο η ποσοτική τιμή της ταχύτητας ονομάζεται μέτρο της ταχύτητας. Αυτή είναι ίση με την ταχύτητα του αντικειμένου. Η μέση ταχύτητα ενός αντικειμένου είναι η διαφορά μεταξύ της τελικής και της αρχικής ταχύτητας (σε χωριστές τρεις διαστάσεις) διαιρούμενη με τον συνολικό χρόνο. Η ταχύτητα ενός αντικειμένου σχετίζεται άμεσα με την κινητική ενέργεια του αντικειμένου. Χρησιμοποιώντας την κλασική μηχανική, η κινητική ενέργεια ενός αντικειμένου είναι το μισό της μάζας πολλαπλασιαζόμενη με την ταχύτητα στο τετράγωνο. Η θεωρία της σχετικότητας προτείνει μια πιο προηγμένη εκδοχή, η οποία δεν συζητείται εδώ. Η θεωρία της σχετικότητας προτείνει επίσης ότι η παρατηρούμενη μάζα ενός αντικειμένου αυξάνεται όταν αυξάνεται η ταχύτητα του αντικειμένου. Η ταχύτητα ενός αντικειμένου εξαρτάται μόνο από τις αλλαγές της χωροχρονικής συντεταγμένης του αντικειμένου.
Momentum
Η ορμή είναι μια πολύ σημαντική ιδιότητα ενός κινούμενου αντικειμένου. Η ορμή ενός αντικειμένου είναι ίση με τη μάζα του αντικειμένου πολλαπλασιαζόμενη με την ταχύτητα του αντικειμένου. Δεδομένου ότι η μάζα είναι βαθμωτή, η ορμή είναι ένα διάνυσμα, το οποίο έχει την ίδια κατεύθυνση με την ταχύτητα. Ένας από τους πιο θεμελιώδεις νόμους σχετικά με την ορμή είναι ο δεύτερος νόμος της κίνησης του Νεύτωνα. Δηλώνει ότι η καθαρή δύναμη που ασκείται σε ένα αντικείμενο είναι ίση με το ρυθμό μεταβολής της ορμής. Δεδομένου ότι η μάζα είναι σταθερή, στη μη σχετικιστική μηχανική, ο ρυθμός μεταβολής της ορμής είναι ίσος με τη μάζα πολλαπλασιαζόμενη με την επιτάχυνση του αντικειμένου. Η πιο σημαντική εξαγωγή από αυτόν τον νόμο είναι η θεωρία διατήρησης της ορμής. Αυτό δηλώνει ότι εάν η καθαρή δύναμη σε ένα σύστημα είναι μηδέν, η συνολική ορμή του συστήματος παραμένει σταθερή. Η ορμή διατηρείται ακόμη και σε σχετικιστικές κλίμακες. Πρέπει να σημειωθεί ότι η ορμή εξαρτάται τόσο από τη μάζα του αντικειμένου όσο και από τη χωροχρονική αλλαγή συντεταγμένων του αντικειμένου.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ ορμής και ταχύτητας;
• Η ορμή εξαρτάται από τη μάζα και η ταχύτητα είναι ανεξάρτητη από τη μάζα.
• Η ορμή διατηρείται σε ένα κλειστό σύστημα, αλλά η ταχύτητα δεν διατηρείται.
• Μια εξωτερική δύναμη απαιτείται πάντα για να αλλάξει η ταχύτητα, αλλά η ορμή μπορεί να αλλάξει αλλάζοντας τη μάζα.
