Klíčový rozdíl mezi hybností a setrvačností je ten, že hybnost je fyzikálně vypočítatelná vlastnost, zatímco setrvačnost nemůžeme vypočítat pomocí vzorce.
Setrvačnost a hybnost jsou dva pojmy při studiu pohybu pevných těles. Hybnost a setrvačnost jsou užitečné při popisu aktuálního stavu objektu. Setrvačnost i hybnost jsou pojmy, které se vztahují k hmotnosti objektu. Navíc jsou tyto termíny relativistickými variantami, což znamená, že rovnice pro výpočet těchto vlastností se mění, když se rychlost objektu blíží rychlosti světla. Hrají však velmi důležitou roli jak v newtonské mechanice (klasická mechanika), tak v relativistické mechanice.
Co je Momentum?
Momentum je vektor. Můžeme ji definovat jako součin rychlosti a setrvačné hmotnosti objektu. Druhý Newtonův zákon se zaměřuje hlavně na hybnost. Původní podoba druhého zákona uvádí, že;
Síla=hmotnost x zrychlení
můžeme to napsat z hlediska změny rychlosti jako:
Síla=(hmotnost x konečná rychlost – hmotnost x počáteční rychlost)/čas.
Ve více matematické formě to můžeme napsat jako změnu hybnosti/času. Zrychlení popsané v Newtonově vzorci je ve skutečnosti aspektem hybnosti. Říká, že hybnost je zachována, pokud na uzavřený systém nepůsobí žádné vnější síly. Můžeme to vidět na jednoduchém nástroji „balanční koule“nebo Newtonově kolébce.
Obrázek 01: Newtonova kolébka
Momentum má podobu lineárního momentu hybnosti a momentu hybnosti. Celková hybnost systému se rovná kombinaci lineární hybnosti a momentu hybnosti.
Co je setrvačnost?
Setrvačnost je odvozena z latinského slova „iners“, což znamená nečinný nebo líný. Setrvačnost je tedy měřítkem toho, jak je systém líný. Jinými slovy, setrvačnost systému nám dává představu o tom, jak těžké je změnit současný stav systému. Čím vyšší je setrvačnost systému, tím těžší je změnit rychlost, zrychlení, směr systému.
Objekty s vyšší hmotností mají vyšší setrvačnost. Proto je těžké se s nimi pohybovat. Vzhledem k tomu, že je na povrchu bez tření, pohybující se hmotnější objekt by bylo také těžké zastavit. První Newtonův zákon dává velmi dobrou představu o setrvačnosti systému. Říká „objekt, který není vystaven žádné vnější síle, pohybuje se konstantní rychlostí“. Říká nám, že objekt má vlastnost, která se nemění, pokud na něj nepůsobí vnější síla. Můžeme také považovat objekt v klidu za objekt s nulovou rychlostí. V relativitě má setrvačnost objektu tendenci být nekonečná, když rychlost objektu dosáhne rychlosti světla. Vyžaduje tedy nekonečnou sílu ke zvýšení rychlosti proudu. Můžeme dokázat, že žádná hmota nemůže dosáhnout rychlosti světla.
Jaký je rozdíl mezi hybností a setrvačností?
Momentum je součinem rychlosti a setrvačné hmotnosti objektu, zatímco setrvačnost udává, jak těžké je změnit aktuální stav systému. Klíčový rozdíl mezi hybností a setrvačností je proto v tom, že hybnost je fyzikálně vypočítatelná vlastnost, zatímco setrvačnost nemůžeme vypočítat pomocí vzorce. Dále, setrvačnost je jen koncept, který nám pomáhá lépe porozumět a definovat mechaniku, ale hybnost je vlastnost pohybujícího se objektu.
Navíc, zatímco hybnost přichází ve formě lineární hybnosti a úhlové hybnosti, setrvačnost přichází pouze v jedné formě. Kromě toho je v některých případech zachována hybnost. A toto zachování hybnosti můžeme použít k řešení problémů. Setrvačnost však nemusí být v žádném případě zachována. Proto to také můžeme považovat za rozdíl mezi hybností a setrvačností.
Shrnutí – Momentum vs. setrvačnost
Setrvačnost je jen koncept, který nám pomáhá lépe porozumět a definovat mechaniku, ale hybnost je vlastnost pohybujícího se objektu. Klíčový rozdíl mezi hybností a setrvačností je v tom, že hybnost je fyzikálně vypočítatelná vlastnost, zatímco setrvačnost nikoli.
