Pęd vs prędkość
Pęd i prędkość to dwa bardzo podstawowe pojęcia. Te dwie koncepcje mają niezwykłe podobieństwa, ale w teorii są to dwie różne wielkości. Niezbędne jest jasne zrozumienie zarówno prędkości, jak i pędu, aby osiągnąć sukces w takich dziedzinach, jak mechanika, inżynieria samochodowa i prawie w każdej dziedzinie fizyki i inżynierii. W tym artykule zostaną przedstawione definicje obu pojęć, ich zastosowania, wspólne prawa i teorie ich dotyczące, ich podobieństwa i wreszcie różnice.
Prędkość
Prędkość to fizyczna wielkość ciała. Prędkość chwilową można podać jako chwilową prędkość obiektu z kierunkiem ruchu obiektu w tym momencie. W mechanice Newtona prędkość definiuje się jako szybkość zmiany przemieszczenia. Zarówno prędkość, jak i przemieszczenie są wektorami. Mają wartość ilościową i kierunek. Sama wartość ilościowa prędkości nazywana jest modułem prędkości. Jest to równe prędkości obiektu. Średnia prędkość obiektu to różnica między prędkością końcową i początkową (w oddzielnych trzech wymiarach) podzielona przez całkowity czas. Prędkość obiektu jest bezpośrednio związana z energią kinetyczną obiektu. Używając mechaniki klasycznej, energia kinetyczna obiektu jest równa połowie masy pomnożonej przez prędkość podzieloną do kwadratu. Teoria względności sugeruje bardziej zaawansowaną wersję, która nie jest tutaj omawiana. Teoria względności sugeruje również, że obserwowana masa obiektu rośnie wraz ze wzrostem prędkości obiektu. Prędkość obiektu zależy tylko od zmian współrzędnych przestrzenno-czasowych obiektu.
Pęd
Pęd jest bardzo ważną właściwością poruszającego się obiektu. Pęd obiektu jest równy masie obiektu pomnożonej przez prędkość obiektu. Ponieważ masa jest skalarem, pęd jest wektorem o tym samym kierunku co prędkość. Jedną z najbardziej fundamentalnych praw dotyczących pędu jest druga zasada dynamiki Newtona. Stwierdza, że siła wypadkowa działająca na obiekt jest równa szybkości zmiany pędu. Ponieważ masa jest stała, w mechanice nierelatywistycznej szybkość zmiany pędu jest równa masie pomnożonej przez przyspieszenie obiektu. Najważniejszym wyprowadzeniem z tego prawa jest teoria zachowania pędu. Oznacza to, że jeśli siła wypadkowa działająca na system wynosi zero, całkowity pęd układu pozostaje stały. Pęd jest zachowany nawet w skalach relatywistycznych. Należy zauważyć, że pęd jest zależny zarówno od masy obiektu, jak i zmiany współrzędnej przestrzenno-czasowej obiektu.
Jaka jest różnica między pędem a prędkością?
• Pęd zależy od masy, a prędkość jest niezależna od masy.
• Pęd jest zachowany w systemie zamkniętym, ale prędkość nie jest zachowana.
• Do zmiany prędkości zawsze wymagana jest siła zewnętrzna, ale pęd można zmienić poprzez zmianę masy.
