Inertie versus Momentum

Simon-Nail-It 04/28/2015. 8 answers, 45.023 views
kinematics momentum definition inertia

Tijdens mijn recente les over kinematica leerde mijn leraar over traagheid en momentum. Dit is wat ze zei.

Traagheid : een kenmerk van een object dat weerstand biedt aan veranderingen in de bewegingstoestand.

Momentum : de weerstand van een object voor een verandering in de staat van beweging.

Mijn probleem is wat is het verschil tussen beide? Ik bedoel, ze zien er hetzelfde uit. En waarom heeft inertie geen eenheid, maar momentum wel?

8 Answers


David Z 04/28/2015.

Momentum: de weerstand van een object voor een verandering in de staat van beweging.

Dat klinkt als een visachtige definitie van momentum voor mij. Een slightly betere definitie, ten minste op uw niveau, is dat momentum de "hoeveelheid beweging" vertegenwoordigt die een voorwerp heeft. Toegegeven, "hoeveelheid beweging" is een zeer vage term, maar het spreekt vanzelf dat als "hoeveelheid beweging" precies zou worden gedefinieerd, het de volgende kenmerken zou hebben:

  • Hoe groter een voorwerp, des te groter zijn "hoeveelheid beweging", terwijl al het andere gelijk is
  • Hoe sneller een voorwerp beweegt, hoe groter zijn "hoeveelheid beweging", terwijl al het andere gelijk is
  • Als twee objecten gelijke "hoeveelheden beweging" in tegengestelde richtingen hebben, is de totale "hoeveelheid beweging" van het systeem van beide nul

Momentum is een nauwkeurig gedefinieerde hoeveelheid die aan deze principes voldoet. Voor langzaam bewegende, massieve objecten, kan deze worden berekend door $ p = mv $.

Een veel betere definitie van momentum komt van het feit dat het bewaard is, maar dat kan buiten je niveau liggen, dus ik zal het weglaten. (Maar weet wel dat het feit dat het momentum in veel situaties behouden blijft, het zo nuttig maakt.)

Voor traagheid daarentegen is dit redelijk:

Traagheid: een kenmerk van een object dat weerstand biedt aan veranderingen in de bewegingstoestand.

Het idee is dat objecten die moeilijker te verplaatsen zijn of waarvan de beweging moeilijker te veranderen is, meer inertie hebben. De nauwkeurig gedefinieerde hoeveelheid die aan deze eigenschappen voldoet, is traagheidsmassa, die u waarschijnlijk kent als alleen maar "massa". (Of eigenlijk, energie, maar op jouw niveau kun je net doen alsof het gewoon massa is.)


Asher 04/28/2015.

Traagheid is een intrinsieke eigenschap van het object in verband met zijn massa. Inertie vertelt u hoeveel kracht het kost om een ​​bepaalde versnelling op het object te veroorzaken.

Momentum is een functie van de massa and velocity. van een object and velocity. Momentum is een maat voor de kinetische energie van het object.

Een massief object kan elk momentum hebben (minstens zo lang als de snelheid lager is dan de lichtsnelheid) inclusief nul of negatieve impuls, afhankelijk van het referentiekader en de coördinaatconventies, maar heeft altijd een positieve niet-nultraagheid.


Ike Kiefer 05/02/2017.

Goede vraag. Duidelijk denken is essentieel in de natuurkunde, en te veel leraren en studenten gaan gewoon door met het gebruik van plug-en-chug-vergelijkingen zonder eerst voldoende tijd te besteden aan studeren, uitleggen en volledig begrijpen van het gedrag achter de wiskunde.

Kort antwoord:

Inertia is een algemeen concept dat het waargenomen gedrag beschrijft van bewegende en onbeweeglijke objecten die Newton in zijn eerste wet schreef. Het heeft geen magnitude- of maateenheden. Om Inertia te kwantificeren, ontwikkelden fysici het meer specifieke concept van Momentum , dat massa's, snelheid en richting heeft.

Lang antwoord:

Inertia is de waargenomen natuurlijke neiging van een bewegend object om in dezelfde richting en met dezelfde snelheid te blijven bewegen, of in rust te blijven, om in rust te blijven. In de natuurkunde leren we snel het enige verschil tussen een voorwerp dat beweegt of in rust is de relatieve beweging van de waarnemer, dus beide gevallen zijn eigenlijk hetzelfde. Inertia vertelt ons eenvoudig dat om de beweging van een voorwerp te veranderen, er een kracht op moet worden uitgeoefend.

Om de eigenschap van Inertia volledig te beschrijven met eenheden die we kunnen meten, moeten we de bewegingssnelheid, bewegingsrichting en weerstand tegen bewegingsverandering van een object kwantificeren. We combineren deze drie dingen tot een enkele parameter voor elk object dat de Momentum .

De weerstand tegen verandering van beweging is niet afhankelijk van richting, dus het is wat we een "scalaire" hoeveelheid noemen, en is Mass genoemd. We kwantificeren de Mass met behulp van eenheden zoals kg of lb-massa. We meten de Mass van een voorwerp indirect indirect door een bekende Force te passen en de verandering in beweging (versnelling) te meten volgens de vergelijking Massa = Kracht / Versnelling. Voorwerpen die veel Force nodig hebben om een ​​beetje te versnellen hebben grote Mass . Voorwerpen die veel versnellen met een beetje Force hebben een kleine Mass .

Snelheid is ook een scalaire hoeveelheid, maar als we snelheid combineren met richting, krijgen we een "vector" -hoeveelheid genaamd Velocity .

Momentum heeft zowel een grootte als een richting. We kwantificeren de Momentum van een object als het product van de Mass scalaire hoeveelheid maal de Velocity vector.

Momentum is ook een meetbare eigenschap van een reeks objecten. Hun individuele Momenta kan samen worden toegevoegd door middel van toevoeging van vectoren en worden gerepresenteerd door een virtueel object dat we een Momenta noemen dat met een Net Velocity beweegt.

Momentum is "geconserveerd", wat eenvoudig betekent dat het niet verandert in de loop van de tijd voor een gesloten systeem, tenzij een externe kracht wordt toegepast. Voor een verzameling objecten verandert hun collectieve Momentum niet, zelfs niet als ze tegen elkaar botsen en weer uit elkaar stuiteren of samenklonteren, of als een object wegcirkelt van zijn buren. Deze botsingen, als ze niet perfect elastisch zijn, zullen de kinetische energie van het systeem verminderen, vooral als ze samenkomen in een enkel object, maar het Momentum van de klont zal hetzelfde zijn als het netto momentum van alle originele individuele stukken - de Center of Mass blijft bewegen met dezelfde Net Velocity . Door dit voorbeeld kunnen we zien dat we Momentum (Massa x Velocity) niet moeten verwarren met Kinetic Energy (Mass x Velocity ^ 2). Hoewel Total Energy is geconserveerd (eerste wet van de thermodynamica), kan Kinetic Energy overgaan op andere vormen zoals thermische energie of potentiële energie, dus het is niet behouden zoals Momentum .

Notitie:

Als een belangrijk voorbehoud is het bovenstaande van toepassing op het rijk van de klassieke Newtoniaanse fysica, waar snelheden veel, veel minder dan de snelheid van het licht (snelheid van informatie) en relativistische effecten verwaarloosbaar zijn. Terwijl objecten de snelheid van het licht naderen, zijn snelheid en massa niet zo verschillend en verschijnt er extra energie voor de waarnemer om de massa van een object te vergroten in plaats van de snelheid ervan. Toch is het momentum behouden.


megha singh 07/11/2015.

Inertie is wat we eenvoudig 'hoeveelheid materiaal' noemden. Het woordmateriaal is hier gebruikt om de materie van het lichaam te specificeren. Bijvoorbeeld een plastic stoel, een houten stoel en een ijzeren stoel. Onder hen zal een plastic stoel minder traag zijn omdat hij minder reactiekracht zal uitoefenen, dus het is eenvoudig om hem op te tillen. En het woord kwantitatief wordt gebruikt om het aantal te definiëren. Een 10 kg hout en 10 kg ijzer zouden bijvoorbeeld dezelfde traagheid hebben.

Terwijl momentum, $ p $, recht evenredig is aan traagheid, dat wil zeggen hoeveel het lichaam tegen het externe is dat we traagheid noemen, des te meer momentum. Dus we definiëren in feite inertie en momentum als volgt: de neiging van het lichaam om zich te verzetten tegen de externe kracht die wordt uitgeoefend om de vormgrootte of positie van lichaam te veranderen, is inertie en de hoeveelheid beweging wordt momentum genoemd. Markeer het woord externe kracht.


Mohammed Yousuf 07/28/2016.

Vanuit het perspectief van een buitenstaander zie ik traagheid als de toestand van de materie en momentum als maatstaf voor die staat. Inertie kan een staat van niet-beweging of extreme snelheid zijn. De snelheid waarmee deze beweging of niet-beweging mag worden voortgezet, is momentum. Dat is de reden waarom momentum kan worden gemeten, maar inertie kan alleen worden waargenomen.


user95137 05/02/2017.

Er zijn hier al goede antwoorden, maar geen van hen lijkt te hebben aangepakt wat je zei toen je te horen kreeg dat momentum een ​​weerstand is tegen verandering van beweging. Die uitspraak could accuraat could zijn, als je door een paar hoepels springt in hoe je het interpreteert.

$$ \ frac {d \ mathbf p} {dt} = \ mathbf F $$

Dit is de definitie van momentum, als je denkt aan situaties waarin de massa effectief constant is, zoals het gooien en vangen van een bal, krijg je: $$ m \ frac {d \ mathbf v} {dt} = \ mathbf F $$ die je kunt again vereenvoudigen en herschrijven als: $$ m \ frac {\ Delta v} {\ Delta t} = F_ {avg}. $$

Dus dan is het vrij duidelijk dat $ m \ Delta v = \ Delta p = F_ {avg} \ Delta t $, dat wil zeggen: de netto verandering in momentum van object [de impuls] is gelijk aan de gemiddelde kracht vermenigvuldigd met de tijd van contact. Dus als je je een bal met een momentum $ p $ voorstelt, als de contacttijd constant is, ongeacht de benodigde kracht, dan kun je zien dat de kracht die nodig is om een ​​voorwerp te stoppen, om change it's motion te change it's motion , recht evenredig is met zijn momentum .

Let ook op de $ m $ in de uitdrukking voor de impuls, je hebt daarom twee dingen die direct kunnen veranderen hoe moeilijk het is om de beweging van een object, de massa en het product van de massa en snelheid: momentum te veranderen.


amrinder singh 06/24/2017.

in principe één ding momentum is niets, het is verandering in versnelling, niets anders jongens gebruiken grafische interpretatie om dit probleem op te lossen, u zult kalm voelen wanneer het object begint te bewegen, het betekent dat de versnellingsveranderingen het betekent momentum krijgen dat het beweegt als het momentum niet is behouden lichaam zal niet kunnen bewegen Aanvankelijk neemt het momentum toe en de inertie begint duidelijk minder te worden, dus momentum en traagheid is omgekeerd. Ze zullen waarschijnlijk hetzelfde zijn, maar zijn heel tegengesteld. Ik hoop dat je geniet van antwoorden, mechanica zijn verandering, jongens concentreren zich op het echte leven, problemen die zich in de natuur voordoen, misschien kun je 4 bewegingen ontdekken.


D. Ennis 12/09/2017.

Inertie is een verouderde historische term en het is niet grappig om gemartelde pogingen te lezen om dat feit te verbergen dat de betekenis ervan niet te onderscheiden is van de eigenschap van materie die we nu inertiële massa noemen, wat - in de klassieke fysica - weerstand tegen versnelling is.

Massa wordt ten onrechte in veel boeken en veel klaslokalen gedefinieerd, vooral in de chemische wetenschappen, als 'de hoeveelheid' spullen 'of de hoeveelheid materie in een object. Doe jezelf een plezier en verlos elke gedachte die je hebt dat massa materie is. Massa is niet van belang, het is een eigenschap van materie.

Inertie is een verouderd, eeneloos, nutteloos en verwarrend synoniem voor traagheidsmassa. Ik heb het uit mijn persoonlijk fysica-lexicon gegooid. Ik ben een natuurkundeleraar en ik leer geen inertie behalve als een historisch artefact dat we moeten verdragen waar we het nog steeds in gebruik vinden. Ik knik en lach alleen als ik het in druk zie of in gesprekken waar ruzie hierover niet gerechtvaardigd is.

Momentum is het product van de massa en snelheid van een object, een hoeveelheid die Newton als de fundamentele hoeveelheid beweging beschouwde.

Related questions

Hot questions

Language

Popular Tags