Bu müqayisə, hərəkətdəki dəyişikliklərə müqaviməti təsvir edən maddənin xüsusiyyəti olan ətalət ilə cismin kütləsi və sürətinin hasilini təmsil edən vektor kəmiyyəti olan impuls arasındakı əsas fərqləri araşdırır. Hər iki anlayış Nyuton mexanikasına əsaslansa da, cisimlərin sükunətdə və hərəkətdə necə davrandığını təsvir etməkdə fərqli rol oynayır.
Seçilmişlər
Ətalət sabit cisimlər üçün, impuls isə yalnız hərəkət edən cisimlər üçün mövcuddur.
Kütlə ətalət üçün yeganə amildir, impuls isə kütlə və sürət tələb edir.
Momentum istiqaməti izləyən bir vektordur, lakin ətalət skalyar bir xüsusiyyətdir.
İmpuls obyektlər arasında ötürülə bilər, lakin ətalət daxili bir xüsusiyyətdir.
Ətalət nədir?
Maddənin sükunət və ya hərəkət vəziyyətindəki hər hansı bir dəyişikliyə qarşı daxili müqavimətini təsvir edən əsas xüsusiyyət.
Fiziki Növ: Maddənin daxili xüsusiyyəti
Əsas Determinant: Kütlə
Riyazi Formula: Skalyar (kütləyə mütənasib)
SI Vahidi: Kiloqram (kq)
Nyuton Qanunu: Nyutonun Birinci Qanununun Təməli
Momentum nədir?
Hərəkət edən bir cismin kütləsi və sürəti ilə müəyyən edilən, onun sahib olduğu "hərəkət miqdarını" təmsil edən fiziki kəmiyyət.
Fiziki Növ: Törəmə vektor kəmiyyəti
Əsas Determinantlar: Kütlə və Sürət
Riyazi Formula: p = mv
SI Vahidi: Saniyədə kiloqram-metr (kq·m/s)
Nyuton Qanunu: Nyutonun İkinci və Üçüncü Qanunları ilə Əlaqəli
Müqayisə Cədvəli
Xüsusiyyət
Ətalət
Momentum
Tərif
Hərəkətdəki dəyişikliyə müqavimət
Hərəkətli bir cisimdə hərəkət miqdarı
Asılılıq
Yalnız kütlədən asılıdır
Həm kütlədən, həm də sürətdən asılıdır
Maddənin Vəziyyəti
Sakit və ya hərəkətli cisimlərdə mövcuddur
Yalnız hərəkət edən obyektlərdə mövcuddur
Vektor vs Skalar
Skalyar (istiqamətsiz)
Vektor (böyüklüyü və istiqaməti var)
Riyazi Hesablama
Kütlə ilə birbaşa mütənasib
Kütlənin sürətə vurulması
Qoruma
Qoruma qanununa əməl etmir
Qapalı sistemlərdə (toqquşmalarda) qorunur
Sıfır olmaq bacarığı
Heç vaxt sıfır olmayın (kütlə sıfır olmadığı təqdirdə)
Bir obyekt hərəkətsiz olduqda sıfır
Ətraflı Müqayisə
Əsas Təbiət və Mənşəyi
Ətalət, kütləyə malik bütün fiziki obyektlərə xas olan keyfiyyət xüsusiyyətidir və bir obyektin hazırkı vəziyyətini dəyişdirməkdən nə qədər "nifrət etdiyini" göstərən bir ölçüdür. Bunun əksinə olaraq, impuls müəyyən bir zaman çərçivəsində hərəkət edən bir cismi dayandırmaq üçün tələb olunan qüvvəni təsvir edən kəmiyyət ölçüsüdür. Ətalət bir obyektin varlığının statik bir atributu olsa da, impuls yalnız hərəkət yolu ilə ortaya çıxan dinamik bir atributdur.
İstiqamətləndirici Xüsusiyyətlər
Əsas fərq onların riyazi təsnifatındadır; ətalət skalyar kəmiyyətdir, yəni onun istiqaməti yoxdur və yalnız böyüklüklə müəyyən edilir. İmpuls vektor kəmiyyətidir, yəni cismin hərəkət istiqaməti onun sürəti və kütləsi qədər vacibdir. Əgər cisim eyni sürəti qoruyarkən belə istiqamətini dəyişirsə, onun impulsu dəyişir, ətaləti isə sabit qalır.
Sürətin rolu
Ətalət, cismin nə qədər sürətlə hərəkət etməsindən tamamilə asılı deyil; park edilmiş avtomobil və magistral sürətlə hərəkət edən avtomobilin kütlələri eynidirsə, eyni ətalətə malikdir. Lakin impuls birbaşa sürətlə bağlıdır, yəni hətta kiçik bir cisim kifayət qədər sürətli hərəkət edərsə, böyük bir impulsa sahib ola bilər. Bu, yavaş hərəkət edən yük maşınının ətalət səbəbindən dayanmasının çətin olduğunu, kiçik bir güllənin isə yüksək impuls səbəbindən dayanmasının çətin olduğunu izah edir.
Qoruma və Qarşılıqlı Əlaqə
İmpuls, təcrid olunmuş bir sistemdə toqquşma kimi qarşılıqlı təsirlər zamanı ümumi impulsun dəyişməz qaldığını bildirən Qoruma Qanunu ilə idarə olunur. Ətalət belə bir qanuna tabe deyil, çünki o, sadəcə fərdi bir cismin kütləsinin təsviridir. İki cisim toqquşduqda, onlar impulslarını "dəyişdirir" və ya ötürürlər, lakin ətalətlərini ötürmürlər.
Üstünlüklər və Eksikliklər
Ətalət
Üstünlüklər
+Bir obyekt üçün sabit
+Sadə kütlə əsaslı hesablama
+Tarazlığın əsasını təşkil edir
+Sabitliyi proqnozlaşdırır
Saxlayıcı
−İstiqamətli məlumatlar yoxdur
−Hərəkəti təsvir etmir
−Köçürülə bilməz
−Xarici sürəti nəzərə almır
Momentum
Üstünlüklər
+Zərbə qüvvəsini təsvir edir
+Sistemlərdə qorunub saxlanılır
+İstiqamətli məlumatları ehtiva edir
+Toqquşma nəticələrini proqnozlaşdırır
Saxlayıcı
−Hərəkətsiz olduqda sıfır
−Sürətlə dəyişikliklər
−Mürəkkəb vektorlar tələb edir
−Yüksək dərəcədə dəyişkən
Yaygın yanlış anlaşılmalar
Əfsanə
Ağır cisimlər həmişə yüngül cisimlərdən daha çox impulsa malikdir.
Həqiqət
Bu, yalandır, çünki impuls da sürətdən asılıdır. Güllə kimi çox yüngül bir cismin sürəti kifayət qədər yüksəkdirsə, buzlaq kimi yavaş hərəkət edən ağır bir cisimdən xeyli çox impuls əldə edə bilər.
Əfsanə
Ətalət, əşyaları hərəkətdə saxlayan bir qüvvədir.
Həqiqət
Ətalət qüvvə deyil, bir xüsusiyyət və ya meyldir. O, cismi "itələmir"; sadəcə bir cismin xarici qüvvə tərəfindən cari hərəkət vəziyyətinin dəyişdirilməsinə müqavimət göstərməsini təsvir etmək üçün istifadə olunan termindir.
Əfsanə
Bir cisim daha sürətli hərəkət etdikcə onun ətaləti artır.
Həqiqət
Klassik mexanikada ətalət yalnız kütlə ilə müəyyən edilir və cismin sürətindən asılı olmayaraq dəyişmir. Yalnız relyativistik fizikada yaxın işıq sürətlərində kütlə (və beləliklə, ətalət) anlayışı sürətlə dəyişir.
Əfsanə
Momentum və ətalət eyni şeydir.
Həqiqət
Onlar əlaqəli, lakin fərqlidirlər; ətalət dəyişikliyə qarşı müqaviməti, impuls isə hərəkət miqdarını təsvir edir. İmpuls olmadan (sakit vəziyyətdə) ətalətə sahib ola bilərsiniz, lakin ətalətsiz (kütləsiz) impuls ola bilməz.
Tez-tez verilən suallar
Bir cismin ətaləti ola bilər, amma impulsu ola bilməzmi?
Bəli, kütləsi olan, lakin hazırda sükunətdə olan istənilən cisim ətalətə, impulsu isə sıfırdır. Ətalət hərəkətdən asılı olmayaraq mövcud olan daxili bir xüsusiyyətdir, impulsun mövcud olması üçün isə sıfırdan fərqli bir sürət tələb olunur.
Kütlə həm ətalətə, həm də impulsa necə təsir edir?
Kütlə hər ikisi üçün əsas komponentdir; cismin kütləsinin xətti olaraq artırılması onun ətalətini və impulsunu artırır (sürətin sabit olduğunu fərz etsək). Hər iki halda da daha çox kütlə cismin sürətlənməsini və ya yavaşlamasını çətinləşdirir.
Niyə impuls vektor kəmiyyəti hesab olunur?
İmpuls kütlə (skalyar) və sürətin (vektor) hasilindən ibarət olduğu üçün vektordur. Sürət istiqaməti əhatə etdiyindən, yaranan impuls həmçinin "hərəkət miqdarının" hansı istiqamətdə yönəldiyini də göstərməlidir.
Müxtəlif planetlərdə ətalət dəyişirmi?
Xeyr, ətalət kütlənin bir xüsusiyyətidir və yerindən asılı olmayaraq sabit qalır. Bir cismin çəkisi cazibə qüvvəsinə görə müxtəlif planetlərdə dəyişsə də, onun kütləsi və təcilə qarşı müqaviməti (ətalət) kainatın hər yerində eyni qalır.
Hansılar Qoruma Qanununa daxildir?
İmpuls təcrid olunmuş sistemlərdə qorunan kəmiyyətdir. Xarici qüvvələrin təsir etmədiyi hər hansı bir toqquşmada, hadisədən əvvəlki ümumi impuls hadisədən sonrakı ümumi impulsa bərabərdir ki, bu da ətalətə tətbiq olunmayan prinsipdir.
İmpuls və impuls arasında əlaqə nədir?
İmpuls müəyyən bir zaman intervalı ərzində tətbiq olunan qüvvədən yaranan impuls dəyişikliyi kimi müəyyən edilir. Riyazi olaraq, impuls son impulsdan ilkin impulsa bərabərdir və bu da qüvvələrin hərəkət edən cisimlərlə necə qarşılıqlı təsir etdiyini göstərir.
Fərqli kütlələrə malik iki cisim eyni impulsa malik ola bilərmi?
Əlbəttə. Çox sürətlə hərəkət edən yüngül cisim çox yavaş hərəkət edən ağır cisimlə eyni impulsa malik ola bilər. Bu, onların müvafiq kütlə və sürət dəyərlərinin hasili bərabər olduqda baş verir.
Ətalət bir enerji növüdürmü?
Ətalət enerji deyil; maddənin fiziki xüsusiyyətidir. Kinetik enerji kütlə və sürəti də əhatə etsə də ($1/2 mv^2$), ətalət sadəcə bir cismin hazırkı vəziyyətində qalma keyfiyyət meylidir.
Hökm
Bir cismin hərəkəti başlatmaq və ya dayandırmaq müqavimətini yalnız onun kütləsinə əsaslanaraq müzakirə edərkən ətalət seçin. Toqquşmanın təsirini hesablamaq və ya həm sürət, həm də istiqaməti əhatə edən bir cismin cari hərəkətinin "gücünü" təsvir etmək lazım olduqda impuls seçin.