Импульс пен инерция арасындағы негізгі айырмашылық импульс физикалық түрде есептелетін қасиет, ал біз формула арқылы инерцияны есептей алмаймыз.
Инерция мен импульс қатты денелердің қозғалысын зерттеудегі екі ұғым. Импульс пен инерция объектінің ағымдағы күйін сипаттауда пайдалы. Инерция да, импульс те заттың массасына қатысты ұғымдар. Сонымен қатар, бұл терминдер релятивистік нұсқалар болып табылады, бұл объектінің жылдамдығы жарық жылдамдығына жақындаған кезде осы қасиеттерді есептеуге арналған теңдеулер өзгеретінін білдіреді. Дегенмен, олар Ньютондық механикада (классикалық механикада) да, релятивистік механикада да өте маңызды рөл атқарады.
Импульс дегеніміз не?
Импульс – вектор. Біз оны жылдамдық пен объектінің инерциялық массасының көбейтіндісі ретінде анықтай аламыз. Ньютонның екінші заңы негізінен импульске бағытталған. Екінші заңның бастапқы нысанында былай делінген:
Күш=масса x үдеу
біз оны жылдамдықтың өзгеруі тұрғысынан былай жаза аламыз:
Күш=(масса x соңғы жылдамдық – масса x бастапқы жылдамдық)/уақыт.
Математикалық түрде оны импульс/уақыт өзгерісі ретінде жаза аламыз. Ньютон формуласында сипатталған үдеу шын мәнінде импульстің аспектісі болып табылады. Тұйық жүйеге ешқандай сыртқы күш әсер етпесе, импульс сақталады дейді. Мұны біз қарапайым «баланс шарлары» құралынан немесе Ньютон бесігінен көре аламыз.
01-сурет: Ньютон бесігі
Импульс сызықтық импульс және бұрыштық импульс түрлерін қабылдайды. Жүйенің жалпы импульсі сызықтық импульс пен бұрыштық импульстің қосындысына тең.
Инерция дегеніміз не?
Инерция латынның «iners» сөзінен шыққан, бос немесе жалқау дегенді білдіреді. Осылайша, инерция - бұл жүйенің қаншалықты жалқау екенін көрсететін өлшем. Басқаша айтқанда, жүйенің инерциясы жүйенің ағымдағы күйін өзгерту қаншалықты қиын екендігі туралы түсінік береді. Жүйенің инерциясы неғұрлым жоғары болса, жүйенің жылдамдығын, үдеуін және бағытын өзгерту қиынырақ болады.
Массалары жоғары объектілердің инерциясы жоғары. Сондықтан оларды жылжыту қиын. Оның үйкеліссіз бетінде екенін ескерсек, қозғалатын массасы жоғары нысанды да тоқтату қиын болар еді. Ньютонның бірінші заңы жүйенің инерциясы туралы өте жақсы түсінік береді. Ол «ешқандай таза сыртқы күшке бағынбайтын объект тұрақты жылдамдықпен қозғалады» дейді. Ол объектінің, егер оған әсер ететін сыртқы күш болмаса, өзгермейтін қасиеті бар екенін айтады. Біз тыныштықтағы объектіні нөлдік жылдамдығы бар объект ретінде де қарастыра аламыз. Салыстырмалылықта объектінің жылдамдығы жарық жылдамдығына жеткенде, объектінің инерциясы шексіздікке ұмтылады. Демек, ток жылдамдығын арттыру үшін шексіз күш қажет. Біз ешқандай массаның жарық жылдамдығына жете алмайтынын дәлелдей аламыз.
Импульс пен инерцияның айырмашылығы неде?
Импульс - жылдамдық пен объектінің инерциялық массасының көбейтіндісі, ал инерция жүйенің ағымдағы күйін өзгерту қаншалықты қиын екенін көрсетеді. Демек, импульс пен инерцияның негізгі айырмашылығы импульс физикалық есептелетін қасиет, ал біз формула арқылы инерцияны есептей алмаймыз. Сонымен қатар, инерция механиканы жақсырақ түсінуге және анықтауға көмектесетін жай ғана концепция, бірақ импульс - қозғалатын нысанның қасиеті.
Сонымен қатар, импульс сызықтық импульс және бұрыштық импульс түрінде келсе, инерция тек бір түрде келеді. Сонымен қатар, импульс кейбір жағдайларда сақталады. Және біз осы импульстің сақталуын мәселелерді шешу үшін пайдалана аламыз. Дегенмен, кез келген жағдайда инерцияны сақтау қажет емес. Сондықтан мұны да импульс пен инерция арасындағы айырмашылық ретінде қарастыруға болады.
Қорытынды – Импульс пен Инерция
Инерция - механиканы жақсырақ түсінуге және анықтауға көмектесетін жай ғана ұғым, бірақ импульс - қозғалатын нысанның қасиеті. Импульс пен инерция арасындағы негізгі айырмашылық импульс физикалық түрде есептелетін қасиет, ал инерция емес.
