Sự khác biệt giữa động lượng tuyến tính và động lượng góc

Các sự khác biệt chính giữa động lượng tuyến tính và động lượng góc là thuật ngữ động lượng tuyến tính mô tả một vật thể chuyển động theo một đường thẳng trong khi thuật ngữ động lượng góc mô tả một vật thể có chuyển động góc.

Động lượng góc và động lượng tuyến tính là hai khái niệm rất quan trọng trong cơ học. Hai khái niệm này đóng một vai trò quan trọng trong hầu hết các lĩnh vực trong động lực học.

NỘI DUNG

1. Tổng quan và sự khác biệt chính
2. Động lượng tuyến tính là gì
3. Động lượng góc là gì
4. So sánh cạnh nhau - Động lượng tuyến tính so với động lượng góc ở dạng bảng
5. Tóm tắt

Động lượng tuyến tính là gì?

Động lượng tuyến tính là một tính chất rất quan trọng của một vật thể chuyển động. Chúng ta có thể sử dụng thuật ngữ động lượng tuyến tính để mô tả một đối tượng đang di chuyển trên một đường dẫn trực tiếp. Động lượng của một vật bằng khối lượng của vật nhân nhân với vận tốc của vật (p = mv). Vì khối lượng là một vô hướng, nên động lượng tuyến tính là một vectơ, có cùng hướng với vận tốc.

Một trong những định luật quan trọng nhất liên quan đến động lượng là định luật chuyển động thứ hai của Newton. Nó nói rằng lực ròng tác dụng lên một vật bằng tốc độ thay đổi của động lượng. Do khối lượng là một hằng số trên cơ học không tương đối, nên tốc độ thay đổi của động lượng tuyến tính bằng khối lượng nhân với gia tốc của vật (μ = ma).

Nguồn gốc quan trọng nhất từ ​​luật này là luật bảo toàn động lượng tuyến tính. Điều này nói rằng nếu lực ròng trên một hệ thống bằng không, tổng động lượng tuyến tính của hệ thống không đổi. Hơn nữa, động lượng tuyến tính được bảo tồn ngay cả trong quy mô tương đối tính. Hơn nữa, động lượng tuyến tính phụ thuộc vào cả khối lượng của vật thể và sự thay đổi tọa độ không-thời gian của vật thể.

Động lượng góc là gì?

Động lượng góc mô tả một vật có chuyển động góc. Để xác định động lượng góc, trước tiên người ta phải biết mô men quán tính là gì. Mô men quán tính của vật thể là một tính chất phụ thuộc vào cả khối lượng của vật thể và phân bố khối lượng từ nơi mà chúng ta đo được mômen quán tính. Nếu tổng khối lượng phân phối gần hơn với trục quay, thời điểm quán tính thấp hơn. Tuy nhiên, nếu khối lượng lan ra xa trục, mô men quán tính cao hơn.

Hình 01: Thay đổi mô men góc với mômen quán tính khác

Động lượng góc của vật là tích của mômen quán tính và vận tốc góc của vật (L = Iω). Vận tốc góc là một vectơ. Chúng ta có thể xác định hướng của vận tốc góc bằng định luật xoắn ốc bên tay phải. Vì mômen quán tính là vô hướng, nên động lượng góc là một vectơ, với hướng vuông góc với mặt phẳng quay mà chúng ta có thể quyết định theo quy tắc xoắn ốc bên tay phải. Để thay đổi động lượng góc của hệ thống, chúng ta phải áp dụng mô-men xoắn ngoài. Tốc độ thay đổi của động lượng góc tỷ lệ thuận với mô-men xoắn mà chúng ta áp dụng. Nếu không có mô-men xoắn ngoài, động lượng góc của một hệ kín được bảo toàn.

Sự khác biệt giữa động lượng tuyến tính và động lượng góc?

Động lượng tuyến tính là tích của khối lượng của một hệ thống nhân với vận tốc của nó trong khi động lượng góc là tương đương quay của động lượng tuyến tính. Sự khác biệt chính giữa động lượng tuyến tính và động lượng góc là thuật ngữ động lượng tuyến tính mô tả một vật thể chuyển động theo một đường thẳng trong khi thuật ngữ động lượng góc mô tả một vật thể có chuyển động góc.

Đơn vị đo động lượng tuyến tính là kgm / s trong khi đơn vị đo động lượng góc là kgm²rad / s. Vì vậy, đây cũng là một sự khác biệt đáng kể giữa động lượng tuyến tính và động lượng góc. Hơn nữa, phương trình của động lượng tuyến tính là p = mv trong đó p là động lượng tuyến tính, m là khối lượng của vật chuyển động và v là vận tốc của chuyển động. Trong khi đó, phương trình của động lượng góc là L = Iω trong đó L là động lượng góc, I là mômen quán tính và là vận tốc góc.

Tóm tắt - Động lượng tuyến tính vs Động lượng góc

Tóm lại, động lượng tuyến tính và động lượng góc là những khái niệm quan trọng trong vật lý để mô tả chuyển động của một vật thể. Sự khác biệt chính giữa động lượng tuyến tính và động lượng góc là thuật ngữ động lượng tuyến tính được áp dụng cho một đối tượng chuyển động theo một đường thẳng trong khi thuật ngữ động lượng góc được áp dụng cho một đối tượng có chuyển động góc.

Tài liệu tham khảo:

1. Động lực góc góc. Wikipedia, Wikimedia Foundation, ngày 23 tháng 5 năm 2019, Có sẵn tại đây.
2. Richmond, Micheal. Động lượng tuyến tính. Có sẵn ở đây.

Hình ảnh lịch sự:

1. Thay đổi trong thời gian nhanh chóng do tốc độ thay đổi theo thời gian quán tính của MikeRun - Công việc riêng (CC BY-SA 4.0) qua Commons Wikimedia