avainero vauhdin ja inertian välillä on se vauhti on fyysisesti laskettava ominaisuus, kun taas emme voi laskea hitautta kaavan avulla.
Inertia ja vauhti ovat kaksi käsitettä tutkiessa kiinteiden kappaleiden liikettä. Vauhti ja hitaus ovat hyödyllisiä kuvaamaan kohteen nykyistä tilaa. Sekä inertia että vauhti ovat käsitteitä, jotka liittyvät kohteen massaan. Lisäksi nämä termit ovat relativistisia variantteja, mikä tarkoittaa, että yhtälöt näiden ominaisuuksien laskemiseksi vaihtelevat, kun esineen nopeus lähestyy valon nopeutta. Niillä on kuitenkin erittäin tärkeä rooli sekä Newtonin mekaniikassa (klassinen mekaniikka) että relativistisessa mekaniikassa.
1. Yleiskatsaus ja keskeiset erot
2. Mikä on momentti
3. Mikä on hitaus
4. Vertailu rinnakkain -Momentum vs. inertia taulukkomuodossa
5. Yhteenveto
Momentum on vektori. Voimme määritellä sen kohteen nopeuden ja inertiaalimassan tuloksena. Newtonin toinen laki keskittyy pääasiassa vauhtiin. Toisen lain alkuperäisessä muodossa todetaan seuraavaa:
Voima = massa x kiihtyvyys
voimme kirjoittaa sen nopeuden muutoksen muodossa seuraavasti:
Voima = (massa x lopullinen nopeus - massa x alkuperäinen nopeus) / aika.
Matemaattisemmassa muodossa voimme kirjoittaa tämän vauhdin / ajan muutoksena. Newtonin kaavassa kuvattu kiihtyvyys on oikeastaan osa vauhtia. Sanotaan, että vauhti säilyy, jos ulkoiset voimat eivät toimi suljetussa järjestelmässä. Voimme nähdä tämän yksinkertaisessa instrumentti "tasapaino pallot", tai Newtonin kehto.
Kuva 01: Newtonin kehto
Vauhti tapahtuu lineaarisena ja kulmaisena. Järjestelmän kokonaismomentti on yhtä suuri kuin lineaarisen ja kulmavirran yhdistelmä.
Inertia on johdettu latinalaisesta sanasta “iners”, joka tarkoittaa tyhjää tai laiskaa. Siten hitaus on mittaus siitä, kuinka laiska järjestelmä on. Toisin sanoen järjestelmän hitaus antaa meille kuvan siitä, kuinka vaikeaa on muuttaa järjestelmän nykyistä tilaa. Mitä suurempi järjestelmän hitaus, sitä vaikeampaa on muuttaa järjestelmän nopeutta, kiihtyvyyttä, suuntaa.
Kohteilla, joilla on suurempi massa, on suurempi inertia. Siksi heitä on vaikea liikuttaa. Koska se on kitkattomalla pinnalla, liikkuvaa korkeampaa massaestettä olisi myös vaikea pysäyttää. Newtonin ensimmäinen laki antaa erittäin hyvän kuvan järjestelmän hitaudesta. Siinä todetaan "esine, johon ei kohdistu ulkoista nettovoimaa, liikkuu vakionopeudella". Se kertoo meille, että esineellä on ominaisuus, jota ei muuteta, ellei siihen ole ulkoista voimaa. Voimme myös pitää levossa olevaa objektia objektina, jolla on nolla nopeus. Suhteellisuudessa esineen hitaus on yleensä ääretön, kun kohteen nopeus saavuttaa valon nopeuden. Siksi se vaatii ääretöntä voimaa virran nopeuden lisäämiseksi. Voimme todistaa, ettei mikään massa saavuta valon nopeutta.
Momentum on esineen nopeuden ja inertiaalimassan tuote, kun taas inertti osoittaa, kuinka vaikeaa on muuttaa järjestelmän nykyistä tilaa. Siksi vauhdin ja inertian välinen tärkein ero on, että vauhti on fyysisesti laskettava ominaisuus, kun taas emme voi laskea hitautta kaavan avulla. Lisäksi inertia on vain konsepti, joka auttaa meitä ymmärtämään ja määrittelemään mekaniikkaa paremmin, mutta vauhti on liikkuvan esineen ominaisuus.
Lisäksi, vaikka vauhti tulee lineaarisen ja kulmaisen vauhdin muodossa, hitaus tulee vain yhdessä muodossa. Lisäksi vauhti säilyy joissain tapauksissa. Ja voimme käyttää tätä vauhdin säilyttämistä ongelmien ratkaisemiseen. Hitautta ei kuitenkaan tarvitse säilyttää. Siksi voimme myös pitää tätä erona vauhdin ja inertian välillä.
Inertia on vain konsepti, joka auttaa meitä ymmärtämään ja määrittelemään mekaniikan paremmin, mutta vauhti on liikkuvan esineen ominaisuus. Keskeinen ero vauhdin ja hitauden välillä on, että vauhti on fyysisesti laskettava ominaisuus, kun taas hitaus ei ole.
1. Jones, Andrew Zimmerman. "Inertia ja liikettä koskevat lait." ThoughtCo, 25. tammikuuta 2019, saatavana täältä.
1. ”Newtonin kehto (15221366308)” kirjoittanut Sheila Sund, Salem, Yhdysvallat - Newton's Cradle.jpg (CC BY 2.0) Commons Wikimedia -sivuston kautta