Momentum vs. rychlost
Momentum a rychlost jsou dva velmi základní pojmy. Tyto dva pojmy mají pozoruhodné podobnosti, ale teoreticky se jedná o dvě různé veličiny. Je velmi důležité mít jasnou představu o rychlosti a hybnosti, abyste mohli vynikat v oborech, jako je mechanika, automobilové inženýrství a téměř ve všech oblastech fyziky a inženýrství. Tento článek představí definice těchto dvou pojmů, jejich použití, společné zákony a teorie týkající se nich, jejich podobnosti a nakonec jejich rozdíly.
Velocity
Rychlost je fyzikální veličina tělesa. Okamžitá rychlost může být dána jako okamžitá rychlost objektu se směrem, kterým se objekt v daném okamžiku pohybuje. V Newtonově mechanice je rychlost definována jako rychlost změny posunutí. Jak rychlost, tak výchylka jsou vektory. Mají kvantitativní hodnotu a směr. Samotná kvantitativní hodnota rychlosti se nazývá modul rychlosti. To se rovná rychlosti objektu. Průměrná rychlost objektu je rozdíl mezi konečnou a počáteční rychlostí (v samostatných třech rozměrech) dělený celkovým časem. Rychlost objektu přímo souvisí s kinetickou energií objektu. Pomocí klasické mechaniky je kinetická energie objektu poloviční hmotnost násobená rychlostí na druhou. Teorie relativity navrhuje pokročilejší verzi, o které se zde nemluví. Teorie relativity také naznačuje, že pozorovaná hmotnost objektu se zvyšuje, když se zvyšuje rychlost objektu. Rychlost objektu je závislá pouze na změnách časoprostorových souřadnic objektu.
Momentum
Momentum je velmi důležitá vlastnost pohybujícího se objektu. Hybnost objektu se rovná hmotnosti objektu vynásobené rychlostí objektu. Protože hmotnost je skalární, hybnost je vektor, který má stejný směr jako rychlost. Jedním z nejzákladnějších zákonů týkajících se hybnosti je druhý Newtonův pohybový zákon. Uvádí, že čistá síla působící na objekt se rovná rychlosti změny hybnosti. Protože hmotnost je konstantní, na nerelativistické mechanice je rychlost změny hybnosti rovna hmotnosti vynásobené zrychlením objektu. Nejdůležitějším odvozením z tohoto zákona je teorie zachování hybnosti. To říká, že pokud je čistá síla působící na systém nulová, celková hybnost systému zůstává konstantní. Hybnost je zachována i v relativistických měřítcích. Je třeba poznamenat, že hybnost je závislá jak na hmotnosti objektu, tak na změně časoprostorových souřadnic objektu.
Jaký je rozdíl mezi hybností a rychlostí?
• Hybnost závisí na hmotnosti a rychlost je nezávislá na hmotnosti.
• Hybnost je zachována v uzavřeném systému, ale rychlost není zachována.
• Ke změně rychlosti je vždy nutná vnější síla, ale hybnost lze změnit změnou hmotnosti.
