מומנטום לעומת מהירות
מומנטום ומהירות הם שני מושגים בסיסיים מאוד. לשני המושגים הללו יש קווי דמיון יוצאי דופן, אבל בתיאוריה, מדובר בשתי כמויות שונות. יש חשיבות מכרעת להבנה ברורה הן במהירות והן במומנטום כדי להצטיין בתחומים כמו מכניקה, הנדסת רכב, וכמעט בכל תחום בפיזיקה והנדסה. מאמר זה יציג את ההגדרות של שני המושגים, שימושיהם, חוקים ותאוריות נפוצות לגביהם, קווי הדמיון ביניהם ולבסוף ההבדלים ביניהם.
Velocity
מהירות היא כמות פיזית של גוף.המהירות המיידית יכולה להינתן כמהירות המיידית של העצם עם הכיוון שהאובייקט נע באותו רגע. במכניקה הניוטונית, המהירות מוגדרת כקצב השינוי של התזוזה. גם מהירות וגם תזוזה הם וקטורים. יש להם ערך כמותי וכיוון. הערך הכמותי בלבד של המהירות נקרא מודול המהירות. זה שווה למהירות האובייקט. המהירות הממוצעת של עצם היא ההפרש בין המהירות הסופית למהירות ההתחלתית (בתלת מימד נפרד) חלקי הזמן הכולל. מהירותו של עצם קשורה ישירות לאנרגיה הקינטית של העצם. באמצעות מכניקה קלאסית האנרגיה הקינטית של עצם היא כפול המסה כפול המהירות בריבוע חלקי. תורת היחסות מציעה גרסה מתקדמת יותר, שאינה נידונה כאן. תורת היחסות מציעה גם שהמסה הנצפית של עצם גדלה כאשר מהירות העצם גדלה.מהירותו של עצם תלויה רק בשינויים בקואורדינטת זמן המרחב של העצם.
Momentum
מומנטום הוא תכונה חשובה מאוד של חפץ נע. התנע של עצם שווה למסה של העצם כפול מהירות העצם. מכיוון שמסה היא סקלרית, התנע הוא וקטור, שיש לו אותו כיוון כמו המהירות. אחד החוקים הבסיסיים ביותר לגבי מומנטום הוא חוק התנועה השני של ניוטון. הוא קובע שהכוח נטו הפועל על עצם שווה לקצב השינוי של התנע. מכיוון שמסה קבועה, במכניקה לא-יחסותית, קצב שינוי התנע שווה למסה כפול תאוצת העצם. הגזירה החשובה ביותר מחוק זה היא תיאוריית שימור המומנטום. זה קובע שאם הכוח הנקי על מערכת הוא אפס התנע הכולל של המערכת נשאר קבוע. המומנטום נשמר אפילו בסולמות רלטיביסטיים. יש לציין שהתנע תלוי הן במסה של העצם והן בשינוי קואורדינטות המרחב בזמן של העצם.
מה ההבדל בין מומנטום למהירות?
• התנע תלוי במסה, והמהירות אינה תלויה במסה.
• התנע נשמר במערכת סגורה, אבל המהירות לא נשמרת.
• תמיד נדרש כוח חיצוני כדי לשנות את המהירות, אבל ניתן לשנות את התנע על ידי שינוי המסה.
