Інерція проти імпульсу

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

На моєму останньому уроці з кінематики мій вчитель навчив про інерцію та імпульс. Це те, що вона сказала.

Інерція : характеристика об'єкта, який протистоять змінам свого стану руху.

Імпульс : опір об'єкта до зміни його стану руху.

Моя проблема в чому різниця між ними? Я маю на увазі, вони виглядають однаково. І чому інерція не має одиниці, але робить імпульс?

8 Answers


David Z 04/28/2015.

Імпульс: опір об'єкта до зміни його стану руху.

Це звучить як фіктивне визначення імпульсу для мене. slightly краще визначення, принаймні на вашому рівні, полягає в тому, що імпульс представляє "суму руху", який має об'єкт. Очікується, що "кількість руху" є дуже невизначеним терміном, але слід припустити, що якщо "сума руху" повинна бути точно визначена, вона матиме такі характеристики:

  • Чим більше об'єкт, тим більше його "кількість руху", все інше рівне
  • Чим швидше рухається об'єкт, тим більше його "кількість руху", все інше рівне
  • Якщо у двох об'єктах є рівні "кількості руху" в протилежних напрямках, то загальна "кількість руху" системи обох з них дорівнює нулю

Імпульс - точно визначена кількість, яка задовольняє цим принципам. Для повільно рухомих масивних об'єктів його можна розрахувати за допомогою $ p = mv $.

Набагато краще визначення імпульсу відбувається з того факту, що воно зберігається, але це може бути поза вашим рівнем, тому я залишу це. (Але знайте, що той факт, що імпульс зберігається у багатьох ситуаціях, є тим, що робить його таким корисним.)

З інерції, з іншого боку, це цілком розумно:

Інерція: характеристика об'єкта, який протистоять змінам свого стану руху.

Ідея полягає в тому, що об'єкти, які важче рухатись або чиї рухи важче змінювати, мають більше інерції. Точно визначена кількість, яка задовольняє цим властивостям, - це інерціальна маса, яку ви, напевно, знаєте як просто "масу". (Або насправді, енергія, але на вашому рівні ви можете прикинутися, це просто маса.)


Asher 04/28/2015.

Інерція є внутрішньою характеристикою предмета, пов'язаного з її масою. Інерція розповідає вам, скільки сили потрібно зробити, щоб викликати певне прискорення об'єкта.

Імпульс - це функція маси and velocity. об'єкта and velocity. Імпульс - це міра кінетичної енергії об'єкта.

Масивний об'єкт може мати будь-який імпульс (принаймні, якщо його швидкість менше, ніж швидкість світла), включаючи нуль або негативний імпульс залежно від рамки відліку та конфігурації координат, але завжди має позитивну ненульову інерцію.


Ike Kiefer 05/02/2017.

Гарне питання. Чітке мислення має важливе значення для фізики, і занадто багато вчителів і студентів просто рухаються вперед до рівнянь плагіна та чату, не витрачаючи достатньо часу на вивчення, пояснення та повного розуміння поведінки математики.

Коротка відповідь:

Inertia - це загальна концепція, яка описує спостережувану поведінку об'єктів, що рухаються та спочивають, що Ньютон написав у своєму першому законі. Він не має величини чи одиниць вимірювання. Для кількісної оцінки Inertia фізики розробили більш конкретну концепцію Momentum , що має кількість маси, швидкості та напрямку.

Довгий відповідь:

Inertia - це спостерігається природна тенденція руху об'єкта, який продовжує рухатися в тому ж напрямку і з однаковою швидкістю, або, якщо спокійно, залишатися спокійним. У фізиці ми швидко дізнаємося, що єдина різниця між рухом об'єкта або спокою - це відносний рух спостерігача, тому обидва ці випадки дійсно однакові. Inertia просто говорить нам, що для зміни руху об'єкта потрібно застосувати до нього силу.

Щоб повністю описати властивість Inertia з одиницями, які ми можемо виміряти, ми повинні кількісно визначити швидкість руху об'єкта, напрямок руху та стійкість до зміни руху. Ми об'єднаємо ці три речі в єдиний параметр для кожного об'єкту з назвою " Momentum .

Стійкість до зміни руху не залежить від напрямку, тому це те, що ми називаємо "скалярною" величиною, і названо Mass . Ми кількісно визначаємо Mass використовуючи такі одиниці, як кг або маса-лб. Ми дійсно вимірюємо Mass об'єкта опосередковано, застосовуючи до нього відомої Force та вимірюючи її зміну у русі (прискорення) відповідно до рівняння Mass = Force / Acceleration. Об'єкти, що вимагають багато Force щоб трохи прискорити, мали велику Mass . Об'єкти, що значно прискорюються, з трохи Force мають малу Mass .

Швидкість також є скалярною величиною, але коли ми поєднуємо швидкість з напрямком, ми отримуємо "векторну" величину, що називається Velocity .

Momentum має як величину, так і напрямок. Ми кількісно Momentum об'єкта як продукт величини Mass скаляра за часів його вектора Velocity .

Momentum також є вимірювальним властивістю наборів об'єктів. Їх індивідуальні Momenta можуть бути додані разом, використовуючи додавання векторів, і вони можуть бути представлені віртуальним об'єктом, який ми називаємо Center of Mass переміщень із Net Velocity .

Momentum є "консервативним", що просто означає, що воно не змінюється з часом для будь-якої замкнутої системи, якщо не застосовується якась зовнішня сила. Для колекції об'єктів їх колективний Momentum не змінюється, навіть якщо вони стискаються один з одним і відлякуються один від одного або зібраються разом, або один об'єкт виходить від своїх сусідів. Ці зіткнення, якщо не зовсім еластичні, знизять кінетичну енергію системи, особливо якщо вони об'єднуються в єдиний об'єкт, але Momentum скупчення буде таким самим, як чистий імпульс всіх початкових індивідуальних частин - Center of Mass буде продовжувати рухатися з такою ж Net Velocity . На цьому прикладі ми бачимо, що ми не повинні плутати Momentum (Mass x Velocity) з кінетичною енергією (Mass x Velocity ^ 2). Хоча Total Energy зберігається (перший закон термодинаміки), Kinetic Energy може перейти в інші форми, такі як теплова енергія або потенційна енергія, тому вона не зберігається, як Momentum .

Примітка:

Як важливе застереження, вищенаведене стосується сфери класичної фізики ньютонів, де швидкості значно менше, ніж швидкість світла (швидкість передачі інформації), а релятивістські ефекти незначні. Коли об'єкти наближаються до швидкості світла, швидкість та маса не настільки відрізняються, і спостерігачеві з'являється додаткова енергія для збільшення маси об'єкта, а не його швидкості. Тим не менш, імпульс зберігається.


megha singh 07/11/2015.

Інерція - це те, що ми просто називали "кількість матеріалу". Слово матеріал було використано тут, щоб вказати матерію тіла. Наприклад, пластиковий стілець, дерев'яний стілець і залізний стілець. Серед них пластиковий стілець матиме меншу інерційність, оскільки він буде застосовувати менше сили реакції, тому його легко підняти. І слово кількісне використовується для визначення числа. Наприклад, 10 кг деревини та 10 кг заліза матимуть таку ж інерцію.

Тоді як імпульс, $ p $, прямо пропорційний інерції, це означає, наскільки організм виступає проти зовнішнього, що ми називаємо інерцією, тим більше буде імпульс. Отже, ми в основному визначаємо інерцію та імпульс таким чином: тенденція тіла протистояти зовнішній силі, яка застосовується для зміни розміру форми або положення тіла, є інерцією, а кількість рухів називається імпульсом. Позначте слово зовнішня сила.


Mohammed Yousuf 07/28/2016.

З точки зору сторонніх, я бачу інерцію як стан матерії, а імпульс як вимірювання цього стану. Інерція може бути станом не руху або надмірної швидкості. Швидкість, за якою цей рух чи не рух не дозволено продовжувати, - це імпульс. Ось чому імпульс можна виміряти, але інерцію можна спостерігати тільки.


user95137 05/02/2017.

Тут є хороші відповіді, але ніхто з них, здається, не звернувся до того, що ви сказали про те, що сказано, що імпульс є опір зміни руху. Ця заява could бути точною, якщо ви перестрибуєте по кільцях кільця, як це інтерпретується.

$ $ \ frac (d \ mathbf p) (dt) = \ mathbf F $ $

Це визначення імпульсу, якщо ви думаєте про ситуації, коли маса фактично постійна, наприклад, кидаючи і ловивши м'яч, ви отримуєте: $ $ m \ frac (d \ mathbf v) (dt) = \ mathbf F $ $, який ви можете again спростити і переписати як: $ $ m \ frac (\ Delta v) (\ Delta t) = F_ {avg}. $$

Тож досить ясно, що $ m \ Delta v = \ Delta p = F_ {avg} \ Delta t $, тобто: чиста зміна імпульсу об'єкта [імпульс] дорівнює середній силі, помноженій на час контакту Отже, якщо ви уявляєте собі кулю з певним імпульсом $ p $, якщо час контакту постійний незалежно від необхідної сили, то ви можете побачити, що сила, необхідна для зупинки об'єкта, change it's motion , прямо пропорційна його імпульсу .

Також, зверніть увагу на те, що $ m $ в виразі імпульсу, тому у вас є дві речі, які можуть безпосередньо змінити, як важко змінити рух об'єкта, маси і продукта маси та швидкості: імпульс.


amrinder singh 06/24/2017.

в основному одне - це ніщо це не зміна прискорення нічого іншого, хлопці використовують графічну інтерпретацію, щоб вирішити цю проблему, ти відчуєш спокій, коли починає рухати об'єкт, це означає, що його прискорення змінюється, це означає, що він набирає обертів, чому воно рухається, якщо імпульс не є консервованим тілом не зможе рухатися, спочатку імпульс починає підніматися, і інерція починає зменшуватися, очевидно, що імпульс і інерція - це зворотне поняття, вони, ймовірно, однакові, але дуже протилежні. Сподіваюся, що вам сподобається механіка відповідей - це зміни хлопців, які зосереджують увагу на проблемах реального життя, які відбуваються в природі, може бути, ви можете виявити 4 лави руху.


D. Ennis 12/09/2017.

Інерція - це застарілий історичний термін, і незручно читати катування спроби затушувати той факт, що його значення не відрізняється від властивості матерії, яку ми зараз називаємо інерційною масою, яка в класичній фізиці є стійкістю до прискорення.

У багатьох книжках і в класах, особливо в хімічній науці, "маса" помилково визначена як "кількість" речовини "або кількість речовини в об'єкті. Зробіть собі користь і не вивчай будь-яке уявлення про те, що ваша маса має значення. Маса не має значення, це властивість матерії.

Інерція - це застарілий, безпідставний, марний і заплутаний синонім для інерційної маси. Я викинув його з моєї фізичної лексики. Я вчитель фізики, і я не навчаю інерції хіба що як історичний артефакт, який ми повинні витримати, де ми знаходимо його все ще у використанні. Я просто кивнув і посміхався, стикаюся з ним у друкованому вигляді або в бесідах, де аргумент про це не є гарантованим.

Імпульс є продуктом маси та швидкості об'єкта, величиною, яку Ньютон вважав основною величиною руху.

Related questions

Hot questions

Language

Popular Tags