Момент срещу Инерция
Моментите и инерцията са понятия, открити във физиката. Импулсът е определено физическо свойство, докато моментът е широко понятие, прилагано в много случаи за получаване на мярка за ефекта на физическо свойство около ос и неговото разпределение около оста.
Момент
Моментите обикновено се отнасят до мярка за ефекта на някаква физическа величина около ос. Тази мярка се изчислява чрез произведението на физическата величина и перпендикулярното разстояние от оста. Момент на сила, момент на инерция и полюсен момент на инерция са примери, открити в механиката за приложението на тази концепция. Тази концепция е допълнително разширена до области като статистическата теория, където се обсъждат моменти на случайни променливи.
Ако не е посочено, моментът обикновено се отнася до момента на сила, който е мярка за въртящия ефект на силата. Моментът на силата се измерва в нютон метри (Nm) в системата SI, което изглежда подобно на единицата за механична работа, но има съвсем различно значение.
Когато се приложи сила, тя създава ефект на завъртане около точка, различна от линията на действие на силата. Размерът на този ефект или момент е право пропорционален на величината на силата и перпендикулярното разстояние на силата от точката.
Момент на сила=Сила × Перпендикулярно разстояние от точката до сила
Момент τ=F × x
Ако силова система няма резултатни моменти, т.е. ∑τ=0, системата е в ротационно равновесие. Когато моментът на сила има физически смисъл, той често се нарича „въртящ момент“.
Инерционният момент е мярка за разпределението на масата на тялото около ос. Изчислява се чрез сумата от произведенията на масата във всяка точка и разстоянието до тази точка от оста.
Ако mi е масата в точка i и ri е разстоянието до тази точка от съответната ос, моментът на инерцията се дава от,
Система за дискретна точкова маса I=∑mi
За твърдо тяло I=∫mi ri2йени
Това е важен фактор при разглеждане на въртеливото движение на физическите системи.
Концепцията за момент се прилага в много случаи на физиката, особено в механиката, но във всички случаи тя определя ефекта на някакво физическо свойство около ос на разстояние.
• Електрическият диполен момент е измерване на разликата в заряда и посоката между два или повече заряда.
• Магнитният момент е мярка за силата на магнитен източник.
• Инерционният момент е мярка за съпротивлението на даден обект спрямо промени в скоростта му на въртене.
• Въртящият момент или момент е тенденцията на силата да завърти обект около ос.
• Моментът на огъване е момент, който води до огъване на структурен елемент.
• Първият момент на площ е свойство на обект, свързано с неговата устойчивост на напрежение на срязване.
• Вторият момент на площ е свойство на обект, свързано с неговата устойчивост на огъване и деформация.
• Полярният инерционен момент е свойство на обект, свързано с неговата устойчивост на усукване
• Моментът на изображението е статистическо свойство на изображение.
• Сеизмичният момент е величина, използвана за измерване на силата на земетресение.
Инерция
Импулс (линеен импулс) се определя като произведение на маса и скорост. Това е една от най-важните физични величини на една система и е запазено свойство във Вселената, както на микроскопично, така и на макроскопично ниво.
Импулс=маса × скорост ↔ P=mv
Масата е скалар, а скоростта е вектор. Произведението на вектор и скала е вектор. Следователно импулсът е векторна величина и има големина и посока.
Импулсът е пряко свързан със състоянието на движение на частица, тяло или система и често се използва за описание на промените във физическите системи. Инерцията се използва в следните ключови физични концепции;
Универсален закон за запазване на импулса:
Ако върху дадена система не действат небалансирани външни сили, общият импулс на системата е константа.
Ако ∑Fвъншен, system=0, тогава ∑mvsystem=константа ↔ ∆mvsystem=0
Втори закон на Нютон:
Резултантната сила, действаща върху тялото, е пропорционална на скоростта на промяна на импулса на тялото и е в посоката на промяната на импулса.
Fрезултант ∝ dmv/dt ≈ ∆mv/∆t
И от дефиницията на импулса (I)
I=F∆t=∆mv
Моментът на линейния импулс около ос се определя като ъглов импулс. Може да се покаже, че ъгловият момент е равен на произведението на ъгловата скорост и инерционния момент на тялото/системата около разглежданата ос.
Ъглов момент=∑mvi ri2=Iω
Каква е разликата между Moment и Momentum?
• Импулсът е произведение на масата и скоростта на тялото. Моментът е концепция, която дава мярка за ефекта на физическо свойство около ос. Той също така дава мярка за разпределението.
• Инерцията е вектор, докато моментите могат да бъдат векторни или скаларни.
• Инерцията е запазено свойство във Вселената и не зависи от референтната рамка. Моментите зависят от разглежданата ос.
• Моментът на линейния импулс около ос е ъгловият импулс около тази ос.
