Moment vs hybnosť
Momenty a hybnosť sú pojmy nachádzajúce sa vo fyzike. Hybnosť je definovaná fyzikálna vlastnosť, zatiaľ čo moment je široký pojem používaný v mnohých prípadoch na získanie miery účinku fyzikálnej vlastnosti okolo osi a jeho distribúcie okolo osi.
Moment
Momenty vo všeobecnosti označujú mieru účinku určitej fyzickej veličiny okolo osi. Táto miera sa počíta súčinom fyzikálnej veličiny a kolmej vzdialenosti od osi. Moment sily, moment zotrvačnosti a polárny moment zotrvačnosti sú príklady nájdené v mechanike na použitie tohto konceptu. Tento koncept sa ďalej rozširuje na oblasti ako štatistická teória, kde sa diskutuje o momentoch náhodných premenných.
Ak nie je uvedené inak, moment sa všeobecne vzťahuje na moment sily, ktorý je mierou otočného účinku sily. Moment sily sa meria v newtonmetroch (N m) v systéme SI, ktorý vyzerá podobne ako jednotka mechanickej práce, ale má úplne iný význam.
Po použití sily sa vytvorí efekt otáčania okolo iného bodu, ako je línia pôsobenia sily. Veľkosť tohto efektu alebo momentu je priamo úmerná veľkosti sily a kolmej vzdialenosti od sily z bodu.
Moment sily = Sila × Kolmá vzdialenosť od bodu k sile
Moment τ = F × x
Ak silový systém nemá žiadne výsledné momenty, tj. ∑τ = 0, je v rotačnej rovnováhe. Ak má moment sily fyzikálny zmysel, často sa tomu hovorí „krútiaci moment“.
Moment zotrvačnosti je mierou rozloženia hmotnosti telesa okolo osi. Vypočíta sa súčtom súčinov hmotnosti v každom bode a vzdialenosťou od daného bodu od osi.
Ak m i je hmotnosť v bode i a r i je vzdialenosť od daného bodu od príslušnej osi, okamih zotrvačnosti je daný, Hmotnostný systém s diskrétnym bodom I = ∑m i
Pre tuhé telo I = ∫m i r i 2
Je to dôležitý faktor pri zvažovaní rotačného pohybu fyzikálnych systémov.
Pojem moment sa uplatňuje v mnohých prípadoch fyziky, najmä v mechanike, ale vo všetkých prípadoch určuje vplyv niektorých fyzikálnych vlastností okolo osi na diaľku.
• Elektrický dipólový moment je meranie rozdielu a smeru náboja medzi dvoma alebo viacerými nábojmi.
• Magnetický moment je mierou sily magnetického zdroja.
• Moment zotrvačnosti je mierou odporu objektu voči zmenám v rýchlosti jeho otáčania.
• Krútiaci moment alebo moment je tendencia sily otáčať predmetom okolo osi.
• Ohybový moment je moment, ktorého výsledkom je ohyb konštrukčného prvku.
• Prvý okamih plochy je vlastnosť objektu súvisiaca s jeho odolnosťou proti šmykovému namáhaniu.
• Druhý moment oblasti je vlastnosť objektu súvisiaca s jeho odolnosťou proti ohybu a vychýleniu.
• Polárny moment zotrvačnosti je vlastnosť objektu súvisiaca s jeho odolnosťou proti krúteniu
• Moment obrazu je štatistická vlastnosť obrazu.
• Seizmický moment je veličina použitá na meranie veľkosti zemetrasenia.
Spád
Hybnosť (lineárna hybnosť) je definovaná ako súčin hmotnosti a rýchlosti. Je to jedna z najdôležitejších fyzikálnych veličín systému a je to zachovaná vlastnosť vo vesmíre, a to na mikroskopickej aj makroskopickej úrovni.
Hybnosť = hmotnosť × rýchlosť ↔ P = mv
Hmotnosť je skalár a rýchlosť vektor. Súčinom vektora a skalára je vektor. Preto je hybnosť vektorovou veličinou a má veľkosť a smer.
Hybnosť priamo súvisí so stavom pohybu častice, tela alebo systému a často sa používa na opis zmien vo fyzikálnych systémoch. Hybnosť sa používa v nasledujúcich kľúčových fyzikálnych konceptoch;
Všeobecný zákon zachovania hybnosti:
Ak na systém nepôsobia nevyvážené vonkajšie sily, celková hybnosť systému je konštantná.
Ak ∑F externý, systém = 0, potom ∑mv systém = konštanta ↔ ∆mv systém = 0
Newtonov druhý zákon:
Výsledná sila pôsobiaca na teleso je úmerná rýchlosti zmeny hybnosti telesa a je v smere zmeny hybnosti.
F výslednica ∝ dmv / dt ≈ ∆mv / ∆t
A z definície impulzu (I)
I = F∆t = ∆mv
Moment lineárnej hybnosti okolo osi je definovaný ako moment hybnosti. Je možné preukázať, že moment hybnosti sa rovná súčinu uhlovej rýchlosti a momentu zotrvačnosti tela / systému okolo uvažovanej osi.
Moment hybnosti = ∑mv i r i 2 = Iω
Aký je rozdiel medzi okamihom a momentom?
• Hybnosť je súčinom hmotnosti a rýchlosti tela. Moment je koncept, ktorý dáva mieru účinku fyzikálnej vlastnosti okolo osi. Poskytuje tiež mieru distribúcie.
• Hybnosť je vektor, zatiaľ čo momenty môžu byť buď vektorové alebo skalárne.
• Hybnosť je zachovaná vlastnosť vo vesmíre a je nezávislá od referenčného rámca. Momenty závisia od uvažovanej osi.
• Moment lineárneho hybnosti okolo osi je moment hybnosti okolo tejto osi.
