Hybnosť vs rýchlosť
Hybnosť a rýchlosť sú dva veľmi základné pojmy. Tieto dva pojmy majú pozoruhodné podobnosti, ale teoreticky ide o dve rôzne veličiny. Je nevyhnutné mať jasné pochopenie v oblasti rýchlosti a hybnosti, aby ste vynikli v oblastiach ako mechanika, automobilové inžinierstvo a takmer vo všetkých oblastiach fyziky a techniky. Tento článok predstaví definície týchto dvoch pojmov, ich použitie, spoločné zákony a teórie, ktoré sa ich týkajú, ich podobností a nakoniec ich rozdielov.
Rýchlosť
Rýchlosť je fyzikálna veličina tela. Okamžitá rýchlosť môže byť daná ako okamžitá rýchlosť objektu v smere, ktorým sa objekt v danom okamihu pohybuje. V newtonovskej mechanike je rýchlosť definovaná ako rýchlosť zmeny posunu. Rýchlosť aj posun sú vektory. Majú kvantitatívnu hodnotu a smer. Samotná kvantitatívna hodnota rýchlosti sa nazýva modul rýchlosti. To sa rovná rýchlosti objektu. Priemerná rýchlosť objektu je rozdiel medzi konečnou a počiatočnou rýchlosťou (v samostatných troch dimenziách) vydelený celkovým časom. Rýchlosť objektu priamo súvisí s kinetickou energiou objektu. Pomocou klasickej mechaniky je kinetická energia objektu polovičná ako hmotnosť vynásobená druhou mocninou rýchlosti. Teória relativity naznačuje pokročilejšiu verziu, o ktorej sa tu nehovorí. Teória relativity tiež naznačuje, že pozorovaná hmotnosť objektu sa zvyšuje, keď sa zvyšuje rýchlosť objektu. Rýchlosť objektu závisí iba od zmien časopriestorovej súradnice objektu.
Spád
Hybnosť je veľmi dôležitá vlastnosť pohybujúceho sa objektu. Hybnosť objektu sa rovná hmotnosti objektu vynásobenej rýchlosťou objektu. Pretože hmotnosť je skalár, hybnosť je vektor, ktorý má rovnaký smer ako rýchlosť. Jedným z najzákladnejších zákonov týkajúcich sa hybnosti je druhý Newtonov pohybový zákon. Uvádza sa v ňom, že čistá sila pôsobiaca na objekt sa rovná rýchlosti zmeny hybnosti. Pretože hmotnosť je konštantná, na nerelativistickej mechanike sa rýchlosť zmeny hybnosti rovná hmotnosti vynásobenej zrýchlením objektu. Najdôležitejšou deriváciou z tohto zákona je teória zachovania hybnosti. Toto uvádza, že ak je čistá sila v systéme nulová, celková hybnosť systému zostáva konštantná. Hybnosť sa zachováva aj v relativistických mierkach. Je potrebné poznamenať, že hybnosť závisí ako od hmotnosti objektu, tak od zmeny súradníc časopriestoru objektu.
Aký je rozdiel medzi hybnosťou a rýchlosťou?
• Hybnosť závisí od hmotnosti a rýchlosť nezávisí od hmotnosti.
• Hybnosť sa zachováva v uzavretom systéme, ale rýchlosť sa nezachováva.
• Na zmenu rýchlosti je vždy potrebná vonkajšia sila, ale hybnosť sa dá zmeniť zmenou hmotnosti.
