Rozdíl mezi hybností a setrvačností

klíčový rozdíl mezi hybností a setrvačností to je hybnost je fyzicky vypočítatelná vlastnost, zatímco pomocí vzorce nemůžeme vypočítat setrvačnost.

Inertie a hybnost jsou dva koncepty při studiu pohybu pevných těles. Moment a setrvačnost jsou užitečné při popisu současného stavu objektu. Setrvačnost i hybnost jsou pojmy, které se vztahují k hmotnosti objektu. Navíc jsou tyto termíny relativistické varianty, což znamená, že rovnice pro výpočet těchto vlastností se mění, když se rychlost objektu blíží rychlosti světla. Hrají však velmi důležitou roli jak v newtonovské mechanice (klasické mechanice), tak v relativistické mechanice.

OBSAH

1. Přehled a klíčový rozdíl
2. Co je to hybnost 
3. Co je to setrvačnost
4. Srovnání bok po boku - prostředí proti setrvačnosti v tabulkové formě
5. Shrnutí

Co je to hybnost?

Momentum je vektor. Můžeme to definovat jako součin rychlosti a setrvačné hmoty objektu. Newtonův druhý zákon se zaměřuje hlavně na dynamiku. Původní podoba druhého zákona uvádí, že;

Síla = hmotnost x zrychlení

můžeme to psát z hlediska změny rychlosti jako:

Síla = (hmotnost x konečná rychlost - hmotnost x počáteční rychlost) / čas.

V matematičtější podobě to můžeme napsat jako změnu hybnosti / času. Zrychlení popsané v Newtonově formuli je ve skutečnosti aspektem hybnosti. Říká se, že hybnost je zachována, pokud na uzavřený systém nepůsobí žádné vnější síly. Vidíme to v jednoduchém nástroji „balanční koule“ nebo v Newtonově kolébce.

Obrázek 01: Newtonova kolébka

Momentum má podobu lineární hybnosti a momentu hybnosti. Celková hybnost systému se rovná kombinaci lineární hybnosti a úhlové hybnosti.

Co je to setrvačnost?

Inertie je odvozena z latinského slova „iners“, což znamená nečinnost nebo líný. Tudíž setrvačnost je měření 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.

Předměty s vyšší hmotností mají vyšší setrvačnost. Proto se těžko pohybují. Vzhledem k tomu, že se jedná o povrch bez tření, je obtížné zastavit i pohybující se hmotu vyšší hmotnosti. Newtonův první zákon dává velmi dobrou představu o setrvačnosti systému. Uvádí „objekt, který není vystaven žádné vnější vnější síle, pohybuje se konstantní rychlostí“. Říká nám, že objekt má vlastnost, která se nemění, ledaže na něj působí vnější síla. Objekt v klidu můžeme také považovat za objekt s nulovou rychlostí. V relativnosti má setrvačnost objektu tendenci být nekonečno, když rychlost objektu dosáhne rychlosti světla. Z tohoto důvodu vyžaduje nekonečnou sílu ke zvýšení současné rychlosti. Můžeme dokázat, že žádná hmotnost nemůže dosáhnout rychlosti světla.

Jaký je rozdíl mezi hybností a setrvačností?

Momentum je součin rychlosti a setrvačné hmoty objektu, zatímco setrvačnost ukazuje, jak je obtížné změnit aktuální stav systému. Klíčovým rozdílem mezi hybností a setrvačností je proto to, že hybnost je fyzicky spočítatelná vlastnost, zatímco pomocí vzorce nemůžeme vypočítat setrvačnost. Inertie je navíc 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 dynamika. A tuto ochranu hybnosti můžeme použít k řešení problémů. Setrvačnost však v žádném případě nemusí být zachována. Proto to můžeme také považovat za rozdíl mezi hybností a setrvačností.

Shrnutí - hybnost vs setrvačnost

Inertie je jen koncept, který nám pomáhá lépe porozumět a definovat mechaniku, ale hybnost je vlastnost pohybujícího se objektu. Klíčovým rozdílem mezi hybností a setrvačností je to, že hybnost je fyzicky spočítatelná vlastnost, zatímco setrvačnost není.

Odkaz:

1. Jones, Andrew Zimmerman. "Inertie a zákony pohybu." ThoughtCo, 25. ledna 2019, k dispozici zde.

Obrázek se svolením:

1. „Newtonova kolébka (15221366308)“ Sheila Sund z Salem, Spojené státy americké - Newtonova kolébka.jpg (CC BY 2.0) přes Commons Wikimedia