Момент пен импульстің айырмашылығы

2024 Автор: Alex Aldridge | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2023-12-17 13:43

Moment vs Momentum

Момент пен импульс физикада кездесетін ұғымдар. Импульс анықталған физикалық қасиет, ал момент ось айналасындағы физикалық қасиет әсерінің және оның ось айналасында таралуының өлшемін алу үшін көп жағдайда қолданылатын кең ұғым болып табылады.

Момент

Момент әдетте ось айналасындағы кейбір физикалық шама әсерінің өлшемін білдіреді. Бұл өлшем физикалық шама мен осьтен перпендикуляр қашықтықтың көбейтіндісі арқылы есептеледі. Күш моменті, инерция моменті және полярлық инерция моменті механикада осы ұғымды қолдануға мысалдар болып табылады. Бұл тұжырымдама кездейсоқ шамалардың сәттері талқыланатын статистикалық теория сияқты салаларға да кеңейтілген.

Егер көрсетілмесе, момент әдетте күштің айналу әсерінің өлшемі болып табылатын күш моментін білдіреді. Күш моменті SI жүйесінде Ньютон метрімен (N_{m) өлшенеді, ол механикалық жұмыс бірлігіне ұқсайды, бірақ мүлдем басқа мағына береді.}

Күш қолданған кезде ол күштің әсер ету сызығынан басқа нүктеге қатысты бұрылыс әсерін жасайды. Бұл әсердің немесе моменттің шамасы күштің шамасына және нүктеден күшке перпендикуляр қашықтыққа тура пропорционал.

Күш моменті=Күш × Нүктеден күшке дейінгі перпендикуляр қашықтық

Момент τ=F × x

Егер күш жүйесінің нәтижелік моменттері болмаса, яғни ∑τ=0, жүйе айналу тепе-теңдігінде болады. Күш моменті физикалық мағынаға ие болса, ол жиі «момент» деп аталады.

Инерция моменті – дене массасының ось айналасында таралуының өлшемі. Ол әрбір нүктедегі массалардың көбейтінділерінің қосындысы және осьтен сол нүктеге дейінгі қашықтық арқылы есептеледі.

Егер m_i i нүктесіндегі масса және r_{i тиісті осьтен осы нүктеге дейінгі қашықтық болса, момент инерцияарқылы берілген}

Дискретті нүктелік массалар жүйесі I=∑m_i

Қатты дене үшін I=∫m_i r_i²

Физикалық жүйелердің айналу қозғалысын қарастырғанда бұл маңызды фактор.

Момент ұғымы физиканың көптеген мысалдарында, әсіресе механикада қолданылады, бірақ барлық жағдайларда ол қашықтықтағы ось айналасындағы кейбір физикалық қасиеттердің әсерін анықтайды.

• Электрлік диполь моменті – екі немесе одан да көп зарядтар арасындағы заряд айырмашылығы мен бағытының өлшемі.

• Магниттік момент – магнит көзінің күшінің өлшемі.

• Инерция моменті – объектінің айналу жылдамдығының өзгеруіне қарсылығының өлшемі.

• Момент немесе момент – күштің нысанды оське айналдыру үрдісі.

• Иілу моменті – құрылымдық элементтің иілуіне әкелетін сәт.

• Ауданның бірінші моменті – объектінің ығысу кернеуіне төзімділігіне байланысты қасиеті.

• Ауданның екінші моменті – объектінің иілу мен ауытқуға төзімділігіне байланысты қасиеті.

• Полярлық инерция моменті – объектінің бұралуға төзімділігіне байланысты қасиеті

• Кескін сәті кескіннің статистикалық қасиеті болып табылады.

• Сейсмикалық момент – жер сілкінісінің көлемін өлшеуге арналған шама.

Импульс

Импульс (Сызықтық импульс) масса мен жылдамдықтың көбейтіндісі ретінде анықталады. Бұл жүйенің ең маңызды физикалық шамаларының бірі және ол микроскопиялық және макроскопиялық деңгейлерде ғаламда сақталған қасиет.

Импульс=масса × жылдамдық ↔ P=mv

Масса – скаляр, ал жылдамдық – вектор. Вектор мен скалярдың көбейтіндісі вектор болып табылады. Демек, импульс векторлық шама болып табылады және оның шамасы мен бағыты бар.

Импульс бөлшектің, дененің немесе жүйенің қозғалыс күйіне тікелей байланысты және физикалық жүйелердегі өзгерістерді сипаттау үшін жиі пайдаланылады. Импульс келесі негізгі физикалық ұғымдарда қолданылады;

Әмбебап импульстің сақталу заңы:

Егер теңдестірілмеген сыртқы күштер жүйеге әсер етпесе, жүйенің жалпы импульсі тұрақты болады.

Егер ∑F_{сыртқы, жүйе}=0 болса, ∑mv_жүйе=тұрақты ↔ ∆mv_жүйе=0

Ньютонның екінші заңы:

Денеге әсер ететін нәтиже күш дененің импульсінің өзгеру жылдамдығына пропорционал және ол импульстің өзгеру бағытында.

F_{нәтиже ∝ dmv/dt ≈ ∆mv/∆t}

Ал импульстің анықтамасынан (I)

I=F∆t=∆mv

Остің айналасындағы сызықтық импульс моменті бұрыштық импульс ретінде анықталады. Бұрыштық импульс дененің/жүйенің қарастырылатын ось айналасындағы бұрыштық жылдамдық пен инерция моментінің көбейтіндісіне тең екенін көрсетуге болады.

Бұрыштық импульс=∑mv_i r_i^2=Iω

Момент пен Импульстің айырмашылығы неде?

• Импульс – дененің массасы мен жылдамдығының көбейтіндісі. Момент – ось айналасындағы физикалық қасиет әсерінің өлшемін беретін ұғым. Ол сондай-ақ таралу өлшемін береді.

• Импульс - вектор, ал моменттер вектор немесе скаляр болуы мүмкін.

• Импульс – ғаламдағы сақталған қасиет және анықтамалық жүйеге тәуелсіз. Моменттер қарастырылатын оське байланысты.

• Ось айналасындағы сызықтық импульс моменті – сол оське қатысты бұрыштық импульс.