Διαφορά μεταξύ ορμής και ταχύτητας

Momentum vs Velocity

Ορμή και ταχύτητα είναι δύο πολύ βασικές έννοιες. Αυτές οι δύο έννοιες έχουν αξιοσημείωτες ομοιότητες, αλλά θεωρητικά, πρόκειται για δύο διαφορετικές ποσότητες. Είναι ζωτικής σημασίας να έχουμε μια σαφή κατανόηση τόσο με ταχύτητα όσο και με δυναμική, ώστε να υπερέχει σε τομείς όπως η μηχανική, η αυτοκινητοβιομηχανία και σχεδόν σε κάθε τομέα της φυσικής και της μηχανικής. Αυτό το άρθρο θα παρουσιάσει τους ορισμούς των δύο εννοιών, τις χρήσεις τους, τους κοινούς νόμους και τις θεωρίες τους, τις ομοιότητες και τελικά τις διαφορές τους.

Ταχύτητα

Η ταχύτητα είναι μια φυσική ποσότητα ενός σώματος. Η στιγμιαία ταχύτητα μπορεί να δοθεί ως η στιγμιαία ταχύτητα του αντικειμένου με την κατεύθυνση που το αντικείμενο κινείται εκείνη τη στιγμή. Στη Νευτώνεια μηχανική, η ταχύτητα ορίζεται ως ο ρυθμός μεταβολής της μετατόπισης. Η ταχύτητα και η μετατόπιση είναι φορείς. Έχουν ποσοτική αξία και κατεύθυνση. Η ποσοτική τιμή μόνο της ταχύτητας ονομάζεται συντελεστής ταχύτητας. Αυτό είναι ίσο με την ταχύτητα του αντικειμένου. Η μέση ταχύτητα ενός αντικειμένου είναι η διαφορά μεταξύ τελικής και αρχικής ταχύτητας (σε ξεχωριστές τρεις διαστάσεις) διαιρούμενη με το συνολικό χρόνο. Η ταχύτητα ενός αντικειμένου σχετίζεται άμεσα με την κινητική ενέργεια του αντικειμένου. Χρησιμοποιώντας την κλασσική μηχανική, η κινητική ενέργεια ενός αντικειμένου είναι η μισή φορές η μάζα πολλαπλασιασμένη με την τετραγωνική ταχύτητα διαιρεμένη. Η θεωρία της σχετικότητας προτείνει μια πιο προηγμένη εκδοχή, η οποία δεν συζητείται εδώ. Η θεωρία της σχετικότητας υποδηλώνει επίσης ότι η παρατηρούμενη μάζα ενός αντικειμένου αυξάνεται όταν η ταχύτητα του αντικειμένου αυξάνεται. Η ταχύτητα ενός αντικειμένου εξαρτάται μόνο από τις αλλαγές της συντεταγμένης διαστήματος χρόνου του αντικειμένου.

Momentum

Το Momentum είναι μια πολύ σημαντική ιδιότητα ενός κινούμενου αντικειμένου. Η ορμή ενός αντικειμένου είναι ίση με τη μάζα του αντικειμένου πολλαπλασιασμένη με την ταχύτητα του αντικειμένου. Δεδομένου ότι η μάζα είναι κλιμακωτή, η ορμή είναι ένας φορέας που έχει την ίδια κατεύθυνση με την ταχύτητα. Ένας από τους πιο θεμελιώδεις νόμους σχετικά με την ορμή είναι ο δεύτερος νόμος κίνησης του Νεύτωνα. Δηλώνει ότι η καθαρή δύναμη που ασκείται σε ένα αντικείμενο είναι ίση με την ταχύτητα μεταβολής της ορμής. Δεδομένου ότι η μάζα είναι σταθερή, σε μη σχετικιστική μηχανική, ο ρυθμός μεταβολής της ορμής είναι ίσος με τη μάζα πολλαπλασιασμένη με την επιτάχυνση του αντικειμένου. Η σημαντικότερη απόρροια αυτού του νόμου είναι η θεωρία της διατήρησης της ορμής. Αυτό δηλώνει ότι αν η καθαρή δύναμη σε ένα σύστημα είναι μηδενική η ολική ορμή του συστήματος παραμένει σταθερή. Η ορμή διατηρείται ακόμη και σε σχετικιστικές κλίμακες. Πρέπει να σημειωθεί ότι η ορμή εξαρτάται τόσο από τη μάζα του αντικειμένου όσο και από τη μετατόπιση συντεταγμένων διαστήματος χρόνου του αντικειμένου.

Ποια είναι η διαφορά μεταξύ ορμής και ταχύτητας; • Η ορμή εξαρτάται από τη μάζα και η ταχύτητα είναι ανεξάρτητη από τη μάζα. • Η ορμή διατηρείται σε κλειστό σύστημα, αλλά η ταχύτητα δεν διατηρείται. • Απαιτείται πάντα εξωτερική δύναμη για την αλλαγή της ταχύτητας, αλλά η ορμή μπορεί να αλλάξει αλλάζοντας τη μάζα.