Momentum vs Velocity
Momentum e velocità sono due concetti molto basilari. Questi due concetti hanno notevoli somiglianze, ma in teoria si tratta di due quantità differenti. È fondamentale avere una chiara comprensione sia della velocità che della quantità di moto per eccellere in campi come la meccanica, l'ingegneria automobilistica e quasi tutti i campi della fisica e dell'ingegneria. Questo articolo presenterà le definizioni dei due concetti, i loro usi, le leggi comuni e le teorie che li riguardano, le loro somiglianze e infine le loro differenze.
Velocità
La velocità è una quantità fisica di un corpo. La velocità istantanea può essere data come la velocità istantanea dell'oggetto con la direzione in cui si sta muovendo l'oggetto in quel momento. Nella meccanica newtoniana, la velocità è definita come la velocità di variazione dello spostamento. Sia la velocità che lo spostamento sono vettori. Hanno un valore quantitativo e una direzione. Il solo valore quantitativo della velocità è chiamato modulo di velocità. Questo è uguale alla velocità dell'oggetto. La velocità media di un oggetto è la differenza tra la velocità finale e quella iniziale (in tre dimensioni separate) divisa per il tempo totale. La velocità di un oggetto è direttamente correlata all'energia cinetica dell'oggetto. Usando la meccanica classica, l'energia cinetica di un oggetto è metà della massa moltiplicata per la velocità al quadrato divisa. La teoria della relatività suggerisce una versione più avanzata, che qui non viene discussa. La teoria della relatività suggerisce anche che la massa osservata di un oggetto aumenta all'aumentare della velocità dell'oggetto. La velocità di un oggetto dipende solo dai cambiamenti delle coordinate spazio-temporali dell'oggetto.
Slancio
La quantità di moto è una proprietà molto importante di un oggetto in movimento. La quantità di moto di un oggetto è uguale alla massa dell'oggetto moltiplicata per la velocità dell'oggetto. Poiché la massa è uno scalare, la quantità di moto è un vettore, che ha la stessa direzione della velocità. Una delle leggi fondamentali sulla quantità di moto è la seconda legge del moto di Newton. Afferma che la forza netta che agisce su un oggetto è uguale alla velocità di variazione della quantità di moto. Poiché la massa è costante, sulla meccanica non relativistica, la velocità di variazione della quantità di moto è uguale alla massa moltiplicata per l'accelerazione dell'oggetto. La derivazione più importante da questa legge è la teoria della conservazione della quantità di moto. Questo afferma che se la forza netta su un sistema è zero, la quantità di moto totale del sistema rimane costante. La quantità di moto è conservata anche nelle scale relativistiche. Va notato che la quantità di moto dipende sia dalla massa dell'oggetto che dal cambiamento delle coordinate spazio-temporali dell'oggetto.
Qual è la differenza tra quantità di moto e velocità?
• La quantità di moto dipende dalla massa e la velocità è indipendente dalla massa.
• La quantità di moto è conservata in un sistema chiuso, ma la velocità non è conservata.
• È sempre necessaria una forza esterna per modificare la velocità, ma la quantità di moto può essere modificata cambiando la massa.
