Ključna razlika med linearno in gibalno količino je, da izraz linearna gibalna količina opisuje predmet, ki se premika po direktni poti, medtem ko izraz kotna količina opisuje predmet s kotnim gibanjem.
Kotna in linearna gibalna količina sta dva zelo pomembna koncepta v mehaniki. Ta dva pojma igrata ključno vlogo na večini področij dinamike.
Kaj je linearni zagon?
Linearni moment je zelo pomembna lastnost premikajočega se predmeta. Za opis predmeta, ki se giblje po direktni poti, lahko uporabimo izraz linearni moment. Gibalna količina telesa je enaka masi telesa, pomnoženi s hitrostjo telesa (p=mv). Ker je masa skalarna, je linearni moment vektor, ki ima isto smer kot hitrost.
Eden najpomembnejših zakonov o gibalni količini je Newtonov drugi zakon gibanja. Pravi, da je neto sila, ki deluje na predmet, enaka hitrosti spremembe gibalne količine. Ker je masa konstanta v nerelativistični mehaniki, je hitrost spremembe linearne količine enaka masi, pomnoženi s pospeškom predmeta (μ=ma).
Najpomembnejša izpeljava tega zakona je linearni zakon o ohranitvi gibalne količine. To navaja, da če je skupna sila na sistem enaka nič, skupni linearni moment sistema ostane konstanten. Poleg tega se linearni zagon ohrani tudi v relativističnih lestvicah. Poleg tega je linearni zagon odvisen od mase predmeta in spremembe koordinate prostora-časa predmeta.
Kaj je gibalna količina?
Kotna količina opisuje predmet s kotnim gibanjem. Za določitev kotne količine je treba najprej vedeti, kaj je vztrajnostni moment. Vztrajnostni moment predmeta je lastnost, ki je odvisna tako od mase predmeta kot od porazdelitve mase od mesta, kjer merimo vztrajnostni moment. Če se skupna masa porazdeli bližje vrtilni osi, je vztrajnostni moment manjši. Če pa se masa razprostira daleč od osi, je vztrajnostni moment večji.
Slika 01: Spreminjanje vrtilne količine z različnimi vztrajnostnimi momenti
Kotna količina predmeta je produkt vztrajnostnega momenta in kotne hitrosti predmeta (L=Iω). Kotna hitrost je vektor. Smer kotne hitrosti lahko določimo po zakonu desnega zamaška. Ker je vztrajnostni moment skalar, je kotna količina vektor s smerjo, pravokotno na ravnino vrtenja, ki jo lahko določimo s pravilom desnega zamaška. Za spremembo vrtilne količine sistema moramo uporabiti zunanji navor. Hitrost spremembe vrtilne količine je sorazmerna z navorom, ki ga uporabljamo. Če ni zunanjega navora, se vrtilna količina zaprtega sistema ohrani.
Kakšna je razlika med linearnim in kotnim momentom?
Linearni moment je produkt mase sistema, pomnožene z njegovo hitrostjo, medtem ko je kotni moment rotacijski ekvivalent linearnega momenta. Ključna razlika med linearnim in kotnim momentom je v tem, da izraz linearni moment opisuje predmet, ki se premika po direktni poti, medtem ko izraz kotni moment opisuje objekt s kotnim gibanjem.
Merska enota linearne količine je kgm/s, medtem ko je merska enota kotne količine kgm2rad/s. Torej je to tudi pomembna razlika med linearno in kotno količino. Poleg tega je enačba linearne količine p=mv, kjer je p linearna količina, m je masa premikajočega se predmeta in v je hitrost gibanja. Medtem ko je enačba gibalne količine L=Iω, kjer je L gibalna količina, I vztrajnostni moment in ω kotna hitrost.
Povzetek – linearni zagon proti kotnemu zagonu
Na kratko, linearna in kotna količina sta pomembna pojma v fiziki za opis gibanja predmeta. Ključna razlika med linearnim momentom in kotnim momentom je v tem, da se izraz linearni moment uporablja za predmet, ki se premika po direktni poti, medtem ko se izraz kotni moment uporablja za predmet s kotnim gibanjem.
