Momentum versus snelheid
Momentum en snelheid zijn twee zeer fundamentele concepten. Deze twee concepten hebben opmerkelijke overeenkomsten, maar in theorie zijn dit twee verschillende hoeveelheden. Het is cruciaal om een duidelijk begrip te hebben in zowel snelheid als momentum om uit te blinken in gebieden zoals mechanica, automobieltechniek en bijna elk gebied in de natuurkunde en techniek. Dit artikel presenteert de definities van de twee concepten, hun gebruik, gemeenschappelijke wetten en theorieën over hen, hun overeenkomsten en uiteindelijk hun verschillen.
Snelheid
Velocity is een fysieke hoeveelheid van een lichaam. De ogenblikkelijke snelheid kan worden gegeven als de momentane snelheid van het object met de richting waarin het object zich op dat moment beweegt. In de Newtoniaanse mechanica wordt de snelheid gedefinieerd als de mate van verandering van verplaatsing. Zowel snelheid als verplaatsing zijn vectoren. Ze hebben een kwantitatieve waarde en een richting. De kwantitatieve waarde alleen van de snelheid wordt de snelheidsmodulus genoemd. Dit is gelijk aan de snelheid van het object. De gemiddelde snelheid van een object is het verschil tussen de uiteindelijke en de beginsnelheid (in drie afzonderlijke dimensies) gedeeld door de totale tijd. De snelheid van een object is direct gerelateerd aan de kinetische energie van het object. Met behulp van klassieke mechanica is de kinetische energie van een object half maal massa vermenigvuldigd met de snelheid gedeeld in het kwadraat. De relativiteitstheorie suggereert een geavanceerdere versie, die hier niet wordt besproken. De relativiteitstheorie suggereert ook dat de waargenomen massa van een object toeneemt wanneer de snelheid van het object wordt verhoogd. De snelheid van een object is alleen afhankelijk van de veranderingen in de ruimtetijdcoördinaat van het object.
stuwkracht
Momentum is een zeer belangrijke eigenschap van een bewegend object. Het momentum van een object is gelijk aan de massa van het object vermenigvuldigd met de snelheid van het object. Omdat massa een scalaire waarde is, is het momentum een vector, die dezelfde richting heeft als de snelheid. Een van de meest fundamentele wetten met betrekking tot momentum is de tweede bewegingswet van Newton. Het stelt dat de netto kracht die op een voorwerp inwerkt gelijk is aan de snelheid waarmee het momentum verandert. Omdat massa constant is, op niet-relativistische mechanica, is de snelheid van verandering van momentum gelijk aan massa vermenigvuldigd met de versnelling van het object. De belangrijkste afleiding van deze wet is de momentum behoudstheorie. Dit stelt dat als de netto kracht op een systeem nul is, het totale momentum van het systeem constant blijft. Momentum is behouden, zelfs in relativistische schalen. Opgemerkt moet worden dat het momentum afhankelijk is van zowel de massa van het object als de ruimtetijdcoördinaatverandering van het object.
Wat is het verschil tussen momentum en snelheid? • Het momentum is afhankelijk van de massa en de snelheid is onafhankelijk van de massa. • Het momentum wordt behouden in een gesloten systeem, maar de snelheid wordt niet behouden. • Er is altijd een externe kracht nodig om de snelheid te veranderen, maar het momentum kan worden gewijzigd door de massa te veranderen.
|