Avainero lineaarisen liikemäärän ja liikemäärän välillä on, että termi lineaarinen liikemäärä kuvaa kohdetta, joka liikkuu suoraa polkua pitkin, kun taas termi kulmaliikemäärä kuvaa kohdetta, jolla on kulmaliike.
Kulmamomentti ja lineaarinen liikemäärä ovat kaksi erittäin tärkeää käsitettä mekaniikassa. Näillä kahdella käsitteellä on tärkeä rooli useimmilla dynamiikan aloilla.
Mikä on Linear Momentum?
Lineaarinen liikemäärä on liikkuvan kohteen erittäin tärkeä ominaisuus. Voimme käyttää termiä lineaarinen liikemäärä kuvaamaan kohdetta, joka liikkuu suoraa polkua pitkin. Esineen liikemäärä on yhtä suuri kuin kohteen massa kerrottuna kohteen nopeudella (p=mv). Koska massa on skalaari, lineaarinen liikemäärä on vektori, jolla on sama suunta kuin nopeudella.
Yksi tärkeimmistä liikemäärää koskevista laeista on Newtonin toinen liikelaki. Siinä sanotaan, että esineeseen vaikuttava nettovoima on yhtä suuri kuin liikemäärän muutosnopeus. Koska massa on vakio ei-relativistisessa mekaniikassa, lineaarisen liikemäärän muutosnopeus on yhtä suuri kuin massa kerrottuna kohteen kiihtyvyydellä (μ=ma).
Tästä laista tärkein johdannainen on lineaarinen liikemäärän säilymislaki. Tämä tarkoittaa, että jos järjestelmään kohdistuva nettovoima on nolla, järjestelmän lineaarinen kokonaisliikemäärä pysyy vakiona. Lisäksi lineaarinen liikemäärä säilyy jopa relativistisissa mittakaavassa. Lisäksi lineaarinen liikemäärä riippuu sekä kohteen massasta että kohteen tila-aikakoordinaattien muutoksesta.
Mikä on Angular Momentum?
Kulmamomentti kuvaa objektia, jolla on kulmaliike. Kulmamomentin määrittelemiseksi on ensin tiedettävä, mikä hitausmomentti on. Esineen hitausmomentti on ominaisuus, joka riippuu sekä kohteen massasta että massan jakautumisesta paikasta, jossa hitausmomentti mitataan. Jos kokonaismassa jakautuu lähemmäs pyörimisakselia, hitausmomentti on pienempi. Jos massa kuitenkin leviää kauas akselista, hitausmomentti on suurempi.
Kuva 01: Kulmamomentin muuttaminen eri hitausmomentilla
Esineen kulmaliikemäärä on hitausmomentin ja kappaleen kulmanopeuden tulo (L=Iω). Kulmanopeus on vektori. Voimme määrittää kulmanopeuden suunnan oikeanpuoleisen korkkiruuvilain avulla. Koska hitausmomentti on skalaari, kulmaliikemäärä on vektori, jonka suunta on kohtisuorassa kiertotasoon nähden ja jonka voimme päättää oikeanpuoleisella korkkiruuvisäännöllä. Järjestelmän kulmamomentin muuttamiseksi meidän on käytettävä ulkoista vääntömomenttia. Kulmamomentin muutosnopeus on verrannollinen käyttämäämme vääntömomenttiin. Jos ulkoista vääntömomenttia ei ole, suljetun järjestelmän kulmamomentti säilyy.
Mitä eroa on lineaarisella momentilla ja kulmamomentilla?
Lineaarinen liikemäärä on tulo järjestelmän massasta kerrottuna sen nopeudella, kun taas kulmaliikemäärä on lineaarisen liikemäärän pyörimisvastine. avainero lineaarisen liikemäärän ja kulmaliikemäärän välillä on, että termi lineaarinen liikemäärä kuvaa objektia, joka liikkuu suoraa polkua pitkin, kun taas termi kulmaliikemäärä kuvaa kohdetta, jolla on kulmaliike.
Lineaarisen liikemäärän mittayksikkö on kgm/s, kun taas liikemäärän mittayksikkö on kgm2rad/s. Joten tämä on myös merkittävä ero lineaarisen liikemäärän ja kulmamomentin välillä. Lisäksi lineaarisen liikemäärän yhtälö on p=mv jossa p on lineaarinen liikemäärä, m on liikkuvan kohteen massa ja v on liikkeen nopeus. Sen sijaan liikemäärän yhtälö on L=Iω, jossa L on liikemäärä, I on hitausmomentti ja ω on kulmanopeus.
Yhteenveto – Lineaarinen Momentum vs Angular Momentum
Lyhyesti sanottuna lineaarinen liikemäärä ja kulmaliikemäärä ovat tärkeitä käsitteitä fysiikassa kuvaamaan kohteen liikettä. Keskeinen ero lineaarisen liikemäärän ja kulmaliikemäärän välillä on, että termiä lineaarinen liikemäärä käytetään kappaleeseen, joka liikkuu suoraa polkua pitkin, kun taas termiä kulmaliikemäärä käytetään kappaleeseen, jolla on kulmaliike.
