Moment vs Momentum
Momenti un impulss ir fizikā sastopami jēdzieni. Impulss ir definēta fiziska īpašība, savukārt moments ir plašs jēdziens, ko daudzos gadījumos izmanto, lai noteiktu fiziskās īpašības ietekmi ap asi un tās sadalījumu ap asi.
Moments
Momenti parasti attiecas uz kāda fiziska lieluma ietekmes mēru ap asi. Šo mērījumu aprēķina pēc fiziskā daudzuma un perpendikulārā attāluma no ass reizinājuma. Spēka moments, inerces moments un polārais inerces moments ir mehānikā atrodami piemēri šīs koncepcijas pielietošanai. Šis jēdziens ir vēl vairāk paplašināts, iekļaujot tādas jomas kā statistikas teorija, kur tiek apspriesti nejaušo mainīgo momenti.
Ja nav norādīts, moments parasti attiecas uz spēka momentu, kas ir spēka pagrieziena efekta mērs. Spēka momentu mēra ņūtonmetros (Nm) SI sistēmā, kas izskatās līdzīgi mehāniskā darba mērvienībai, taču tai ir pavisam cita nozīme.
Kad tiek pielietots spēks, tas rada pagrieziena efektu par punktu, kas nav uz spēka darbības līnijas. Šī efekta apjoms vai moments ir tieši proporcionāls spēka lielumam un perpendikulārajam attālumam līdz spēkam no punkta.
Spēka moments=Spēks × Perpendikulārs attālums no punkta līdz spēkam
Moments τ=F × x
Ja spēka sistēmai nav rezultējošu momentu, t.i., ∑τ=0, sistēma atrodas rotācijas līdzsvarā. Ja spēka momentam ir fiziska nozīme, to bieži sauc par “griezes momentu”.
Inerces moments ir ķermeņa masas sadalījuma ap asi mērs. To aprēķina pēc masas produktu summas katrā punktā un attāluma līdz šim punktam no ass.
Ja mi ir masa punktā i un ri ir attālums līdz šim punktam no attiecīgās ass, moments inerci nosaka
Diskrētā punktu masu sistēma I=∑mi
Cietam korpusam I=∫mi ri2
Tas ir svarīgs faktors, ņemot vērā fizisko sistēmu rotācijas kustību.
Momenta jēdziens tiek izmantots daudzos fizikas gadījumos, īpaši mehānikā, bet visos gadījumos tas nosaka kādas fiziskas īpašības ietekmi ap asi no attāluma.
• Elektriskais dipola moments ir lādiņa starpības un virziena mērījums starp diviem vai vairākiem lādiņiem.
• Magnētiskais moments ir magnētiskā avota stipruma mērs.
• Inerces moments ir objekta pretestības mērs pret tā rotācijas ātruma izmaiņām.
• Griezes moments vai moments ir spēka tendence pagriezt objektu ap asi.
• Liekšanas moments ir moments, kura rezultātā notiek konstrukcijas elementa locīšana.
• Laukuma pirmais moments ir objekta īpašība, kas saistīta ar tā izturību pret bīdes spriegumu.
• Laukuma otrais moments ir objekta īpašība, kas saistīta ar tā izturību pret lieci un novirzi.
• Polārais inerces moments ir objekta īpašība, kas saistīta ar tā izturību pret vērpi
• Attēla moments ir attēla statistiskā īpašība.
• Seismiskais moments ir lielums, ko izmanto, lai izmērītu zemestrīces lielumu.
Momentum
Momentums (lineārais impulss) ir definēts kā masas un ātruma reizinājums. Tas ir viens no svarīgākajiem sistēmas fiziskajiem lielumiem, un tas ir saglabāts Visumā gan mikroskopiskā, gan makroskopiskā līmenī.
Momentums=masa × ātrums ↔ P=mv
Masa ir skalārs, bet ātrums ir vektors. Vektora un skalāra reizinājums ir vektors. Tāpēc impulss ir vektora lielums, un tam ir lielums un virziens.
Impulss ir tieši saistīts ar daļiņas, ķermeņa vai sistēmas kustības stāvokli, un to bieži izmanto, lai aprakstītu izmaiņas fiziskajās sistēmās. Momentum tiek izmantots šādos galvenajos fiziskajos jēdzienos;
Universālais impulsa saglabāšanas likums:
Ja uz sistēmu neiedarbojas nelīdzsvaroti ārējie spēki, sistēmas kopējais impulss ir nemainīgs.
Ja ∑Fārējais, sistēma=0, tad ∑mvsystem=konstante ↔ ∆mvsistēma=0
Ņūtona otrais likums:
Rezultējošais spēks, kas iedarbojas uz ķermeni, ir proporcionāls ķermeņa impulsa maiņas ātrumam, un tas ir impulsa maiņas virzienā.
Frezultants ∝ dmv/dt ≈ ∆mv/∆t
Un no impulsa definīcijas (I)
I=F∆t=∆mv
Lineārā impulsa moments ap asi tiek definēts kā leņķiskais impulss. Var parādīt, ka leņķiskais impulss ir vienāds ar ķermeņa/sistēmas leņķiskā ātruma un inerces momenta reizinājumu ap aplūkoto asi.
Leņķiskais impulss=∑mvi ri2=Iω
Kāda ir atšķirība starp Moment un Momentum?
• Impulss ir ķermeņa masas un ātruma reizinājums. Moments ir jēdziens, kas nosaka fiziskās īpašības ietekmi ap asi. Tas arī sniedz sadalījuma mērauklu.
• Impulss ir vektors, savukārt momenti var būt vektori vai skalāri.
• Impulss ir saglabājusies īpašība Visumā un nav atkarīga no atskaites sistēmas. Momenti ir atkarīgi no aplūkotās ass.
• Lineārā impulsa moments ap asi ir leņķiskais impulss ap šo asi.
