Moment vs Momentum
Momenty i pęd to pojęcia występujące w fizyce. Pęd jest zdefiniowaną właściwością fizyczną, podczas gdy moment jest szerokim pojęciem stosowanym w wielu przypadkach w celu uzyskania miary wpływu właściwości fizycznej wokół osi i jej rozkładu wokół osi.
Za chwilę
Momenty ogólnie odnoszą się do miary wpływu jakiejś wielkości fizycznej wokół osi. Miara ta jest obliczana jako iloczyn wielkości fizycznej i prostopadłej odległości od osi. Moment siły, moment bezwładności i biegunowy moment bezwładności to przykłady zastosowane w mechanice do zastosowania tego pojęcia. Pojęcie to jest dalej rozszerzane na takie dziedziny, jak teoria statystyczna, gdzie omawiane są momenty zmiennych losowych.
Jeśli nie określono, moment odnosi się ogólnie do momentu siły, który jest miarą efektu obracania siły. Moment siły mierzony jest w niutonometrach (N · m) w układzie SI, który wygląda podobnie do jednostki pracy mechanicznej, ale ma zupełnie inne znaczenie.
Kiedy siła jest przyłożona, powoduje to efekt obrotu wokół punktu innego niż linia działania siły. Wielkość tego efektu lub momentu jest wprost proporcjonalna do wielkości siły i prostopadłej odległości do siły z punktu.
Moment siły = Siła × Prostopadła odległość od punktu do siły
Moment τ = F × x
Jeżeli układ sił nie ma wypadkowych momentów, tj. ∑τ = 0, układ jest w równowadze obrotowej. Kiedy moment siły ma sens fizyczny, często nazywany jest „momentem obrotowym”.
Moment bezwładności jest miarą rozkładu masy ciała wokół osi. Oblicza się go jako sumę iloczynów masy w każdym punkcie i odległości do tego punktu od osi.
Jeśli m i jest masą w punkcie i, a r i jest odległością do tego punktu od danej osi, moment bezwładności jest określony wzorem:
Dyskretny układ mas punktowych I = ∑m i
Dla bryły sztywnej I = ∫m i r i 2
Jest to ważny czynnik przy rozważaniu ruchu obrotowego układów fizycznych.
Pojęcie momentu jest stosowane w wielu przypadkach fizyki, zwłaszcza w mechanice, ale we wszystkich przypadkach określa wpływ pewnych właściwości fizycznych wokół osi na odległość.
• Elektryczny moment dipolowy jest miarą różnicy ładunków i kierunku między dwoma lub więcej ładunkami.
• Moment magnetyczny jest miarą siły źródła magnetycznego.
• Moment bezwładności jest miarą odporności obiektu na zmiany jego prędkości obrotowej.
• Moment obrotowy lub moment to tendencja siły do obracania obiektu wokół osi.
• Moment zginający to moment, który powoduje zginanie elementu konstrukcyjnego.
• Pierwszy moment powierzchni jest właściwością obiektu związaną z wytrzymałością na ścinanie.
• Drugi moment powierzchni jest właściwością obiektu związaną z jego wytrzymałością na zginanie i ugięcie.
• Biegunowy moment bezwładności jest właściwością obiektu związaną z jego wytrzymałością na skręcanie
• Moment obrazu to statystyczna właściwość obrazu.
• Moment sejsmiczny to wielkość używana do mierzenia rozmiaru trzęsienia ziemi.
Pęd
Pęd (pęd liniowy) definiuje się jako iloczyn masy i prędkości. Jest to jedna z najważniejszych fizycznych wielkości układu i jest zachowaną właściwością we wszechświecie, zarówno na poziomie mikroskopowym, jak i makroskopowym.
Pęd = masa × prędkość ↔ P = mv
Masa jest skalarem, a prędkość jest wektorem. Iloczyn wektora i skalara to wektor. Dlatego pęd jest wielkością wektorową i ma wielkość i kierunek.
Pęd jest bezpośrednio związany ze stanem ruchu cząstki, ciała lub układu i często jest używany do opisu zmian w układach fizycznych. Pęd jest używany w następujących kluczowych koncepcjach fizycznych;
Uniwersalne prawo zachowania pędu:
Jeśli niezrównoważone siły zewnętrzne nie działają na system, całkowity pęd systemu jest stały.
Jeżeli ∑F zewnętrzny, system = 0, to ∑mv system = stała ↔ ∆mv system = 0
Druga zasada Newtona:
Wypadkowa siła działająca na ciało jest proporcjonalna do szybkości zmiany pędu ciała i jest skierowana w kierunku zmiany pędu.
F wypadkowa ∝ dmv / dt ≈ ∆mv / ∆t
A z definicji impulsu (I)
I = F∆t = ∆mv
Moment pędu liniowego wokół osi definiuje się jako moment pędu. Można wykazać, że moment pędu jest równy iloczynowi prędkości kątowej i momentu bezwładności ciała / układu wokół rozpatrywanej osi.
Moment pędu = ∑mv i r i 2 = Iω
Jaka jest różnica między Moment i Momentum?
• Pęd jest iloczynem masy i prędkości ciała. Moment jest pojęciem, które daje miarę efektu właściwości fizycznej wokół osi. Daje również miarę rozkładu.
• Pęd jest wektorem, podczas gdy momenty mogą być wektorowe lub skalarne.
• Pęd jest zachowaną właściwością we wszechświecie i niezależną od układu odniesienia. Momenty zależą od rozważanej osi.
• Moment pędu liniowego wokół osi jest momentem pędu wokół tej osi.
