Momentum vs. Geschwindigkeit
Momentum und Geschwindigkeit sind zwei sehr grundlegende Konzepte. Diese beiden Konzepte haben bemerkenswerte Ähnlichkeiten, aber theoretisch sind dies zwei verschiedene Größen. Es ist entscheidend, ein klares Verständnis sowohl der Geschwindigkeit als auch des Impulses zu haben, um in Bereichen wie Mechanik, Automobiltechnik und fast allen Bereichen der Physik und des Ingenieurwesens hervorragende Leistungen zu erbringen. In diesem Artikel werden die Definitionen der beiden Konzepte, ihre Verwendung, gemeinsame Gesetze und Theorien zu ihnen, ihre Ähnlichkeiten und schließlich ihre Unterschiede vorgestellt.
Geschwindigkeit
Geschwindigkeit ist eine physikalische Größe eines Körpers. Die Momentangeschwindigkeit kann als Momentangeschwindigkeit des Objekts mit der Richtung angegeben werden, in die sich das Objekt in diesem Moment bewegt. In der Newtonschen Mechanik ist die Geschwindigkeit als Änderungsrate der Auslenkung definiert. Sowohl Geschwindigkeit als auch Verschiebung sind Vektoren. Sie haben einen quantitativen Wert und eine Richtung. Der quantitative Wert allein der Geschwindigkeit wird als Geschwindigkeitsmodul bezeichnet. Dies entspricht der Geschwindigkeit des Objekts. Die durchschnittliche Geschwindigkeit eines Objekts ist die Differenz zwischen End- und Anfangsgeschwindigkeit (in getrennten drei Dimensionen) dividiert durch die Gesamtzeit. Die Geschwindigkeit eines Objekts steht in direktem Zusammenhang mit der kinetischen Energie des Objekts. Unter Verwendung der klassischen Mechanik ist die kinetische Energie eines Objekts die Hälfte der Masse multipliziert mit der Geschwindigkeit im Quadrat dividiert. Die Relativitätstheorie schlägt eine fortgeschrittenere Version vor, die hier nicht diskutiert wird. Die Relativitätstheorie legt auch nahe, dass die beobachtete Masse eines Objekts zunimmt, wenn die Geschwindigkeit des Objekts erhöht wird. Die Geschwindigkeit eines Objekts hängt nur von den Änderungen der Raum-Zeit-Koordinate des Objekts ab.
Momentum
Impuls ist eine sehr wichtige Eigenschaft eines sich bewegenden Objekts. Der Impuls eines Objekts ist gleich der Masse des Objekts multipliziert mit der Geschwindigkeit des Objekts. Da die Masse ein Skalar ist, ist der Impuls ein Vektor, der die gleiche Richtung wie die Geschwindigkeit hat. Eines der grundlegendsten 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 konstant ist, ist in der nichtrelativistischen Mechanik die Änderungsrate des Impulses gleich der Masse multipliziert mit der Beschleunigung des Objekts. Die wichtigste Ableitung aus diesem Gesetz ist die Impulserh altungstheorie. Dies besagt, dass, wenn die Nettokraft auf ein System Null ist, der Gesamtimpuls des Systems konstant bleibt. Der Impuls bleibt sogar in relativistischen Skalen erh alten. Es muss beachtet werden, dass der Impuls sowohl von der Masse des Objekts als auch von der Raum-Zeit-Koordinatenänderung des Objekts abhängt.
Was ist der Unterschied zwischen Impuls und Geschwindigkeit?
• Der Impuls hängt von der Masse ab und die Geschwindigkeit ist von der Masse unabhängig.
• In einem abgeschlossenen System bleibt der Impuls erh alten, nicht aber die Geschwindigkeit.
• Zur Änderung der Geschwindigkeit ist immer eine äußere Kraft erforderlich, aber der Impuls kann durch Änderung der Masse geändert werden.
