Różnica między pędem a impulsem

Pęd i impuls to oba terminy opisujące pojęcia w fizyce, które są stosunkowo podobne. Większość zamieszania wynika z faktu, że obie te koncepcje mają te same jednostki - prędkość czasu masy. Jednak zasadniczo nie są takie same i są obliczane na różne sposoby.

Zarówno pęd, jak i impuls to koncepcje mechaniki klasycznej, gałęzi fizyki, która obraca się wokół drugiego prawa ruchu Newtona. Jednak podczas gdy pęd obiektu jest obliczany jako iloczyn masy i prędkości tego obiektu, impuls reprezentuje zmianę pędu układu w określonym czasie. Powoduje to, że obie pojęcia mają te same jednostki, ale zupełnie inne znaczenia, opisując zupełnie inne zjawiska i obliczone na dwa zupełnie różne sposoby.

Co to jest pęd?

W zaawansowanych formulacjach mechaniki klasycznej możesz użyć czegoś o nazwie „uogólniony pęd”. Wartość uogólnionego pędu nie zależy od układu współrzędnych lub innych ograniczeń. Następnie możesz dalej zdefiniować inne struktury matematyczne, takie jak Lagrangians lub Hamiltonians, aby opisać, jak obliczyć pęd kinetyczny z uogólnionego, z określonym układem współrzędnych i wszelkimi dodatkowymi ograniczeniami fizycznymi.

Są to jednak wysoce techniczne definicje pędu, które różnią się od wspólnych. Dlatego ze względu na jasność ten artykuł skupi się wyłącznie na pędu kinetycznym lub, w większości przypadków, tylko terminu pęd w ogóle.

Momentum w tym sensie jest wektorem, który można obliczyć przez pomnożenie masy obiektu z jego prędkością (który jest również wektorem, a powodem pędu jest również wektor). Jego jednostka SI jest kilograma na sekundę i odgrywa kluczową rolę w obliczaniu siły z drugiego prawa ruchu Newtona, ponieważ siła jest równa szybkości zmiany pędu. Jeśli uznaje się układ więcej niż jednego ciała, możesz obliczyć jego pęd, obliczając pęd każdej indywidualnej cząstki w tym układzie, a następnie dodając je razem jako wektory. Powstały wektor będzie pędem całego systemu.

Co to jest impuls?

Impulse, pod względem technicznym, reprezentuje całkę siły w określonym przedziale czasowym, który zasadniczo oblicza obszar pod wykresem siły od jednego punktu do drugiego. Innym sposobem przedstawienia impulsu jest zmiana pędu ciała lub układu ciał.

Na przykład, gdybyś pchał pudełko o określonej masie i pchałeś je ze stałą siłą przez dwa różne okresy czasu, zmiana pędu (innymi słowy - impuls) byłaby większa w jednym przypadku niż w jednym przypadku drugi, ponieważ zastosowałeś siłę na dłuższy czas. Jednak impuls może być taki sam, bez względu na to, czy działasz przez 5 lub 10 sekund.

Na przykład, jeśli zastosujesz małą siłę przez długi czas lub silną siłę przez mniejszy okres, możesz zrobić ten sam efekt, a obiekt, na który zastosowałeś, miałby tę samą zmianę pędu, a zatem ten sam impuls. Jest to najczęstszy przykład używany do opisania, w jaki sposób pęd i impuls są zasadniczo nie to samo. Jednostki SI impulsu to drugi Newton. Ponieważ jednak Newton jest naprawdę kilograma metra na sekundę, kiedy połączysz te definicje, przekonasz się, że jednostka impulsu wynosi kilogram metrów na sekundę, a impuls ma takie same jednostki SI, jak pęd - co jest konsekwencją konsekwencji dla Impulse naprawdę reprezentuje zmianę pędu.

Różnica między pędem a impulsem

Obliczanie pędu vs. Impuls

Sposób obliczania każdego z nich jest zupełnie inny. Obliczasz impuls obiektu, pomnożając jego masę z jego prędkością, podczas gdy obliczasz impuls obiektu, obliczając całkę siły w okresie czasu lub, alternatywnie, obliczając zmianę pędu ciała ciała. Dotyczy to również dowolnych systemów więcej niż jednego ciała, wystarczy obliczyć sumę wszystkich wektorów.

Połączenie z siłą

Jak wspomniano powyżej, impuls jest całką siły, więc można ją obliczyć bezpośrednio poprzez znajomość siły, podczas gdy pęd jest używany do obliczenia samej siły.

Rozważane skutki pędu vs. Impuls

Impulse bierze pod uwagę dwie rzeczy - zarówno siły, która działa na system, jak i czas trwania, dla którego siła ta działa. Jednak pęd daje tylko natychmiastowy wpływ działania siły na system, pod względem produktu masy i prędkości, bez przekazywania wiedzy na temat tego, jak ta siła działała w przeszłości.

Momentum vs. Impuls

Podsumowanie pędu vs. Impuls

• Pęd i impuls to pojęcia w fizyce i mechanice klasycznej, które są używane do opisania różnych cech ruchomych ciał
• Pęd jest obliczany jako iloczyn masy i prędkości, podczas gdy impuls jest obliczany jako całka siły w okresie, dla którego działa
• Główną różnicą jest sposób, w jaki są obliczane, co reprezentują i co z natury biorą pod uwagę.