Sự khác biệt giữa động lượng và quán tính

Các sự khác biệt chính giữa động lượng và quán tính là động lượng là một tính chất vật lý có thể tính toán được, trong khi chúng ta không thể tính được quán tính bằng công thức.

Quán tính và động lượng là hai khái niệm trong nghiên cứu chuyển động của vật rắn. Động lượng và quán tính rất hữu ích trong việc mô tả trạng thái hiện tại của một vật thể. Cả quán tính và động lượng là các khái niệm liên quan đến khối lượng của vật thể. Hơn nữa, các thuật ngữ này là các biến thể tương đối tính, có nghĩa là các phương trình tính toán các tính chất này thay đổi khi vận tốc của vật thể đạt tới tốc độ ánh sáng. Tuy nhiên, chúng đóng một vai trò rất quan trọng trong cả cơ học Newton (cơ học cổ điển) và cơ học tương đối tính.

NỘI DUNG

1. Tổng quan và sự khác biệt chính
2. Động lượng là gì 
3. Quán tính là gì
4. So sánh cạnh nhau -Momentum vs quán tính ở dạng bảng
5. Tóm tắt

Động lượng là gì?

Động lượng là một vectơ. Chúng ta có thể định nghĩa nó là tích của vận tốc và khối lượng quán tính của vật. Định luật thứ hai của Newton chủ yếu tập trung vào động lượng. Hình thức ban đầu của luật thứ hai nói rằng;

Lực = khối lượng x gia tốc

chúng ta có thể viết nó dưới dạng thay đổi vận tốc như:

Lực = (khối lượng x vận tốc cuối cùng - khối lượng x vận tốc ban đầu) / lần.

Trong một dạng toán học hơn, chúng ta có thể viết điều này như một sự thay đổi của động lượng / thời gian. Gia tốc được mô tả trong công thức của Newton thực sự là một khía cạnh của động lượng. Nó nói rằng động lượng được bảo toàn nếu không có ngoại lực tác động lên một hệ thống kín. Chúng ta có thể thấy điều này trong công cụ đơn giản Cân bằng bóng bóng, hay cái nôi của Newton.

Hình 01: Cái nôi của Newton

Động lượng có các dạng của động lượng tuyến tính và động lượng góc. Tổng động lượng của một hệ bằng với sự kết hợp giữa động lượng tuyến tính và động lượng góc.

Quán tính là gì?

Quán tính có nguồn gốc từ tiếng Latin có nghĩa là Iners, có nghĩa là nhàn rỗi hoặc lười biếng. Do đó, quán tính là một phép đo hệ thống lười biếng như thế nào. Nói cách khác, quán tính của một hệ thống cho chúng ta ý tưởng về việc thay đổi trạng thái hiện tại của hệ thống khó đến mức nào. Quán tính của một hệ thống càng cao thì càng khó thay đổi vận tốc, gia tốc, hướng của hệ.

Đối tượng có khối lượng cao hơn có quán tính cao hơn. Đó là lý do tại sao chúng khó di chuyển. Cho rằng nó ở trên một bề mặt không ma sát, một vật thể có khối lượng di chuyển cao hơn cũng khó có thể dừng lại. Định luật đầu tiên của Newton đưa ra một ý tưởng rất hay về quán tính của một hệ thống. Nó tuyên bố một đối tượng không chịu bất kỳ lực bên ngoài ròng nào, di chuyển với vận tốc không đổi. Nó cho chúng ta biết rằng một đối tượng có một thuộc tính không bị thay đổi, trừ khi, có một lực bên ngoài tác động lên nó. Chúng ta cũng có thể coi một vật ở trạng thái nghỉ là một vật có vận tốc rỗng. Trong thuyết tương đối, quán tính của một vật có xu hướng vô cùng khi tốc độ của vật đạt tới tốc độ ánh sáng. Do đó, nó đòi hỏi một lực vô hạn để tăng vận tốc hiện tại. Chúng ta có thể chứng minh rằng không có khối lượng nào có thể đạt tới tốc độ ánh sáng.

Sự khác biệt giữa động lượng và quán tính là gì?

Động lượng là tích của vận tốc và khối lượng quán tính của vật trong khi quán tính cho biết mức độ khó thay đổi trạng thái hiện tại của hệ. Do đó, sự khác biệt chính giữa động lượng và quán tính là động lượng là một tính chất vật lý, trong khi chúng ta không thể tính được quán tính bằng công thức. Hơn nữa, quán tính chỉ là một khái niệm giúp chúng ta hiểu và định nghĩa cơ học tốt hơn, nhưng động lượng là một tính chất của một vật thể chuyển động.

Hơn nữa, trong khi động lượng đến ở dạng động lượng tuyến tính và động lượng góc, quán tính chỉ đến ở một dạng. Bên cạnh đó, động lượng được bảo tồn trong một số trường hợp. Và, chúng ta có thể sử dụng bảo toàn động lượng này để giải quyết vấn đề. Tuy nhiên, quán tính không cần phải được bảo tồn trong mọi trường hợp. Do đó, chúng ta có thể coi đây cũng là một sự khác biệt giữa động lượng và quán tính.

Tóm tắt - Động lượng và quán tính

Quán tính chỉ là một khái niệm giúp chúng ta hiểu và định nghĩa cơ học tốt hơn, nhưng động lượng là một tính chất của một vật thể chuyển động. Sự khác biệt chính giữa động lượng và quán tính là động lượng là một tính chất vật lý có thể tính toán được, trong khi quán tính thì không.

Tài liệu tham khảo:

1. Jones, Andrew Zimmerman. Quán tính và các định luật chuyển động. Th thinkCo, ngày 25 tháng 1 năm 2019, Có sẵn tại đây.

Hình ảnh lịch sự:

1. Cái nôi của Newton Newton (15221366308) Đây bởi Sheila Sund từ Salem, Hoa Kỳ - Newton's Cradle.jpg (CC BY 2.0) qua Wikimedia Commons