Der Hauptunterschied zwischen Linearimpuls und Drehimpuls besteht darin, dass der Begriff Linearimpuls ein Objekt beschreibt, das sich auf einem direkten Weg bewegt, während der Begriff Drehimpuls ein Objekt mit Winkelbewegung beschreibt.
Winkelimpuls und linearer Impuls sind zwei sehr wichtige Konzepte in der Mechanik. Diese beiden Konzepte spielen in den meisten Bereichen der Dynamik eine entscheidende Rolle.
Was ist lineares Momentum?
Der lineare Impuls ist eine sehr wichtige Eigenschaft eines sich bewegenden Objekts. Wir können den Begriff linearer Impuls verwenden, um ein Objekt zu beschreiben, das sich auf einer direkten Bahn bewegt. Der Impuls eines Objekts ist gleich der Masse des Objekts multipliziert mit der Geschwindigkeit des Objekts (p=mv). Da die Masse ein Skalar ist, ist der Impuls ein Vektor, der die gleiche Richtung wie die Geschwindigkeit hat.
Eines der wichtigsten Gesetze bezüglich des Impulses ist Newtons zweites Bewegungsgesetz. Es besagt, dass die auf ein Objekt wirkende Nettokraft gleich der Änderungsrate des Impulses ist. Da die Masse in der nichtrelativistischen Mechanik eine Konstante ist, ist die Änderungsrate des linearen Impulses gleich der Masse multipliziert mit der Beschleunigung des Objekts (μ=ma).
Die wichtigste Ableitung aus diesem Gesetz ist das lineare Impulserh altungsgesetz. Dies besagt, dass wenn die Nettokraft auf ein System Null ist, der gesamte lineare Impuls des Systems konstant bleibt. Darüber hinaus bleibt der lineare Impuls auch in relativistischen Skalen erh alten. Außerdem hängt der lineare Impuls sowohl von der Masse des Objekts als auch von der Raum-Zeit-Koordinatenänderung des Objekts ab.
Was ist Drehimpuls?
Drehimpuls beschreibt ein Objekt mit einer Winkelbewegung. Um den Drehimpuls zu definieren, muss man zunächst wissen, was das Trägheitsmoment ist. Das Trägheitsmoment eines Objekts ist eine Eigenschaft, die sowohl von der Masse des Objekts als auch von der Massenverteilung von dem Ort abhängt, an dem wir das Trägheitsmoment messen. Verteilt sich die Gesamtmasse näher an der Rotationsachse, ist das Trägheitsmoment geringer. Breitet sich die Masse jedoch weit von der Achse aus, ist das Trägheitsmoment höher.
Bild 01: Drehimpulsänderung bei unterschiedlichem Trägheitsmoment
Der Drehimpuls eines Körpers ist das Produkt aus dem Trägheitsmoment und der Winkelgeschwindigkeit des Körpers (L=Iω). Die Winkelgeschwindigkeit ist ein Vektor. Wir können die Richtung der Winkelgeschwindigkeit durch das rechte Korkenziehergesetz bestimmen. Da das Trägheitsmoment ein Skalar ist, ist der Drehimpuls ein Vektor mit einer Richtung senkrecht zur Rotationsebene, die wir durch die rechte Korkenzieherregel bestimmen können. Um den Drehimpuls eines Systems zu ändern, müssen wir ein äußeres Drehmoment aufbringen. Die Änderungsrate des Drehimpulses ist proportional zu dem von uns aufgebrachten Drehmoment. Ohne äußeres Drehmoment bleibt der Drehimpuls eines abgeschlossenen Systems erh alten.
Was ist der Unterschied zwischen Linearimpuls und Winkelimpuls?
Der lineare Impuls ist das Produkt aus der Masse eines Systems multipliziert mit seiner Geschwindigkeit, während der Drehimpuls das Rotationsäquivalent des linearen Impulses ist. Der Hauptunterschied zwischen Linearimpuls und Drehimpuls besteht darin, dass der Begriff Linearimpuls ein Objekt beschreibt, das sich auf einem direkten Weg bewegt, während der Begriff Drehimpuls ein Objekt mit Winkelbewegung beschreibt.
Die Maßeinheit des linearen Impulses ist kgm/s, während die Maßeinheit des Drehimpulses kgm ist2rad/s. Dies ist also auch ein signifikanter Unterschied zwischen linearem Impuls und Drehimpuls. Darüber hinaus lautet die Gleichung des linearen Impulses p=mv, wobei p der lineare Impuls, m die Masse des sich bewegenden Objekts und v die Bewegungsgeschwindigkeit ist. Während die Gleichung des Drehimpulses L=Iω ist, wobei L der Drehimpuls, I das Trägheitsmoment und ω die Winkelgeschwindigkeit ist.
Zusammenfassung – Linearer Impuls vs. Winkelimpuls
Kurz gesagt, linearer Impuls und Drehimpuls sind wichtige Konzepte in der Physik, um die Bewegung eines Objekts zu beschreiben. Der Hauptunterschied zwischen Linearimpuls und Drehimpuls besteht darin, dass der Begriff Linearimpuls auf ein Objekt angewendet wird, das sich auf einem direkten Weg bewegt, während der Begriff Drehimpuls auf ein Objekt mit Winkelbewegung angewendet wird.
