Force vs Momentum
Η δύναμη και η ορμή είναι δύο έννοιες που χρησιμοποιούνται στη μηχανική για να περιγράψουν τη στατική ή τη δυναμική των σωμάτων. Η δύναμη και η ορμή είναι μεταξύ των θεμελιωδών και βασικών εννοιών που εμπλέκονται στη φυσική. Είναι ζωτικής σημασίας να έχουμε καλή κατανόηση τόσο της δύναμης όσο και της ορμής προκειμένου να διαπρέψετε σε οποιοδήποτε τομέα, ακόμη και εξ αποστάσεως που συνδέεται με τη φυσική. Θα δούμε ότι οι έννοιες της δύναμης και της ορμής έχουν πολλές παραλλαγές και μορφές, οι οποίες είναι χρήσιμες με πολλούς τρόπους. Οι διαφορετικές μορφές χρησιμοποιούνται σε διαφορετικές μεθόδους υπολογισμού. Σε αυτό το άρθρο, θα δούμε τι είναι η δύναμη και η ορμή, οι ορισμοί της δύναμης και της ορμής, ποιοι είναι οι διαφορετικοί τύποι δύναμης και ορμής, οι ομοιότητες και τέλος οι διαφορές τους.
Force
Η κοινή ερμηνεία της δύναμης είναι η ικανότητα να κάνεις δουλειά. Ωστόσο, όλες οι δυνάμεις δεν κάνουν δουλειά. Μερικές δυνάμεις απλώς προσπαθούν να κάνουν δουλειά, και, υπάρχουν και άλλες αιτίες για να λειτουργήσουν εκτός από τη δύναμη. Η θερμότητα είναι επίσης ικανή να κάνει δουλειά. Ο σωστός ορισμός της δύναμης είναι «οποιαδήποτε επιρροή που προκαλεί ή προσπαθεί να αναγκάσει ένα ελεύθερο σώμα να υποστεί αλλαγή στην επιτάχυνση ή στο σχήμα του σώματος». Η επιτάχυνση μπορεί να αλλάξει είτε αλλάζοντας την ταχύτητα του αντικειμένου είτε αλλάζοντας την κατεύθυνση του αντικειμένου ή και τα δύο. Υπάρχουν δύο κύριοι τύποι δυνάμεων σύμφωνα με το κλασικό μοντέλο. Δηλαδή, δυνάμεις και δυνάμεις επαφής σε απόσταση (ή κοινώς γνωστές ως δυνάμεις πεδίου). Οι δυνάμεις επαφής είναι δυνάμεις που χρησιμοποιούνται σε καθημερινά περιστατικά όπως το σπρώξιμο ή το τράβηγμα ενός αντικειμένου. Οι δυνάμεις πεδίου περιλαμβάνουν βαρυτικές δυνάμεις, μαγνητικές δυνάμεις και ηλεκτρικές δυνάμεις. Δυνάμεις όπως η στατική τριβή, η επιφανειακή τάση και οι αντιδραστικές δυνάμεις είναι υπεύθυνες για τη διατήρηση των αντικειμένων σε στατικές συνθήκες. Δυνάμεις όπως η βαρυτική δύναμη, η ηλεκτρική δύναμη και η μαγνητική δύναμη είναι υπεύθυνες για τη διατήρηση του κόσμου και του σύμπαντος μαζί. Εάν μια καθαρή δύναμη επιδρά σε οποιοδήποτε αντικείμενο, το αντικείμενο πρέπει να έχει επιτάχυνση, η οποία είναι ανάλογη της δύναμης και αντιστρόφως ανάλογη με τη μάζα του αντικειμένου. Σε μονάδες SI, F=ma, όπου F είναι η καθαρή δύναμη, m είναι η μάζα του αντικειμένου και a είναι η επιτάχυνση. Η δύναμη μετριέται σε Newton που ονομάστηκε προς τιμή του Sir. Ισαάκ Νεύτων.
Momentum
Η ορμή είναι μια μέτρηση της αδράνειας ενός αντικειμένου. Χωρίζεται σε δύο βασικούς τύπους. Το ένα είναι η γραμμική ορμή και το άλλο είναι η γωνιακή ορμή. Η γραμμική ορμή ορίζεται ως το γινόμενο της μάζας και της ταχύτητας του αντικειμένου. Η γωνιακή ορμή ορίζεται ως η παραγωγή της ροπής αδράνειας και της γωνιακής ταχύτητας του αντικειμένου. Και οι δύο αυτές είναι μετρήσεις της τρέχουσας αδράνειας του συστήματος, που μας λέει πόσο δύσκολο είναι να αλλάξουμε την κατάσταση του συστήματος. Η αλλαγή της ορμής απαιτεί πάντα μια καθαρή δύναμη ή ροπή που επενεργεί στο αντικείμενο. Η ορμή είναι μια σχετικιστική παραλλαγή. Ωστόσο, η γωνιακή ορμή είναι μία από τις βασικές ιδιότητες της ύλης, οι οποίες διατηρούνται οπουδήποτε.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ Δύναμης και Ορμής;
• Η δύναμη είναι μια εξωτερική αιτία, ενώ η ορμή είναι μια εσωτερική ιδιότητα της ύλης.
• Απαιτείται δύναμη για να αλλάξει η ορμή οποιουδήποτε αντικειμένου.
• Η καθαρή δύναμη σε ένα αντικείμενο μπορεί να οριστεί ως η μεταβολή της ορμής ανά μονάδα χρόνου.
• Τόσο η δύναμη όσο και η ορμή είναι διανύσματα.
• Η δύναμη είναι η χρονική παράγωγος της ορμής.
