See võrdlus uurib inertsi, mis on aine omadus, mis kirjeldab vastupanu liikumise muutustele, ja impulsi, mis on objekti massi ja kiiruse korrutist esindav vektoriaalne suurus, põhilisi erinevusi. Kuigi mõlemad mõisted on juurdunud Newtoni mehaanikas, täidavad nad erinevaid rolle objektide käitumise kirjeldamisel paigal ja liikumises.
Esiletused
Inerts eksisteerib paigalseisvate objektide puhul, samas kui impulss on rangelt liikuvate objektide puhul.
Mass on inertsi ainus tegur, samas kui impulss nõuab massi ja kiirust.
Impulss on vektor, mis jälgib suunda, aga inerts on skalaarne omadus.
Impulsi saab objektide vahel üle kanda, kuid inerts on sisemine omadus.
Mis on Inerts?
Aine põhiomadus, mis kirjeldab objekti loomupärast vastupanuvõimet mis tahes muutustele tema puhke- või liikumisolekus.
Füüsiline tüüp: aine loomupärane omadus
Esmane määraja: mass
Matemaatiline valem: skalaar (võrdeline massiga)
SI-ühik: kilogrammid (kg)
Newtoni seadus: Newtoni esimese seaduse alus
Mis on Hoog?
Füüsikaline suurus, mis esindab liikuva objekti „liikumismahtu”, mis on määratud selle massi ja kiirusega.
Füüsiline tüüp: Tuletatud vektori suurus
Peamised määrajad: mass ja kiirus
Matemaatiline valem: p = mv
SI-ühik: kilogramm-meetrit sekundis (kg·m/s)
Newtoni seadus: seotud Newtoni teise ja kolmanda seadusega
Võrdlustabel
Funktsioon
Inerts
Hoog
Definitsioon
Vastupanu liikumise muutustele
Liikumismaht liikuvas kehas
Sõltuvus
Sõltub ainult massist
Sõltub nii massist kui ka kiirusest
Aine olek
Esineb paigal või liikuvates objektides
Esineb ainult liikuvates objektides
Vektor vs skalaar
Skalaar (suunata)
Vektor (omab suurust ja suunda)
Matemaatiline arvutus
Otseselt proportsionaalne massiga
Mass korrutatuna kiirusega
Kaitse
Ei järgi looduskaitseseadust
Säilib suletud süsteemides (kokkupõrked)
Võime olla null
Mitte kunagi null (välja arvatud juhul, kui mass on null)
Null alati, kui objekt on paigal
Üksikasjalik võrdlus
Põhiline olemus ja päritolu
Inerts on kvalitatiivne omadus, mis on omane kõigile massiga füüsilistele objektidele ja mis mõõdab, kui väga objekt "vihkab" oma praeguse oleku muutmist. Seevastu impulss on kvantitatiivne mõõt, mis kirjeldab jõudu, mis on vajalik liikuva keha peatamiseks teatud aja jooksul. Kui inerts on objekti olemasolu staatiline omadus, siis impulss on dünaamiline omadus, mis ilmneb ainult liikumise kaudu.
Suunaomadused
Peamine erinevus seisneb nende matemaatilises klassifikatsioonis; inerts on skalaarne suurus, mis tähendab, et sellel puudub suund ja seda defineerib ainult suurusjärk. Impulss on vektoriaalne suurus, mis tähendab, et objekti liikumissuund on sama oluline kui selle kiirus ja mass. Kui objekt muudab suunda isegi sama kiiruse säilitades, muutub selle impulss, samas kui selle inerts jääb konstantseks.
Kiiruse roll
Inerts on täiesti sõltumatu objekti liikumise kiirusest; pargitud autol ja maanteekiirusel liikuval autol on sama inerts, kui nende massid on identsed. Impulss on aga otseselt seotud kiirusega, mis tähendab, et isegi väikesel objektil võib olla tohutu impulss, kui see liigub piisavalt kiiresti. See selgitab, miks aeglaselt liikuvat veoautot on inertsi tõttu raske peatada, samas kui pisikest kuuli on selle suure impulsi tõttu raske peatada.
Kaitse ja interaktsioon
Impulssi reguleerib jäävuse seadus, mis sätestab, et isoleeritud süsteemis jääb koguimpulss vastastikmõjude, näiteks kokkupõrgete ajal, muutumatuks. Inerts ei järgi seda seadust, kuna see on lihtsalt üksiku objekti massi kirjeldus. Kui kaks objekti kokku põrkavad, siis nad "vahetavad" ehk kannavad üle impulssi, kuid nad ei kanna üle oma inertsi.
Plussid ja miinused
Inerts
Eelised
+Objekti konstant
+Lihtne massipõhine arvutus
+Tasakaalu alus
+Ennustab stabiilsust
Kinnitatud
−Puuduvad suunaandmed
−Ei kirjelda liikumist
−Ei saa üle kanda
−Ignoreerib välist kiirust
Hoog
Eelised
+Kirjeldab löögijõudu
+Süsteemides säilinud
+Sisaldab suunaandmeid
+Ennustab kokkupõrke tulemusi
Kinnitatud
−Null paigalseisu ajal
−Muutused kiirusega
−Nõuab keerulisi vektoreid
−Väga varieeruv
Tavalised eksiarvamused
Müüt
Raskematel objektidel on alati suurem impulss kui kergematel.
Tõelisus
See on vale, sest impulss sõltub ka kiirusest. Väga kergel objektil, näiteks kuulil, võib olla oluliselt suurem impulss kui aeglaselt liikuval raskel objektil, näiteks liustikul, kui selle kiirus on piisavalt suur.
Müüt
Inerts on jõud, mis hoiab asju liikumas.
Tõelisus
Inerts ei ole jõud, vaid pigem omadus või kalduvus. See ei "suru" objekti; see on lihtsalt termin, mida kasutatakse selle kirjeldamiseks, miks objekt ei suuda oma praegust liikumisseisundit välise jõu mõjul muuta.
Müüt
Objekti inerts suureneb, kui see liigub kiiremini.
Tõelisus
Klassikalises mehaanikas määrab inertsi ainult mass ja see ei muutu olenemata objekti kiirusest. Ainult relativistlikus füüsikas muutub massi (ja seega ka inertsi) mõiste kiirusega peaaegu valguse kiirustel.
Müüt
Impulss ja inerts on üks ja sama asi.
Tõelisus
Need on omavahel seotud, kuid erinevad; inerts kirjeldab vastupanu muutustele, samas kui impulss kirjeldab liikumise hulka. Inerts võib olla ilma impulsita (paigalseisus), kuid impulssi ei saa olla ilma inertsita (mass).
Sageli küsitud küsimused
Kas objektil saab olla inerts, aga mitte impulss?
Jah, igal objektil, millel on mass, aga mis on hetkel paigal, on inerts, aga impulss null. Inerts on loomupärane omadus, mis eksisteerib olenemata liikumisest, samas kui impulsi eksisteerimiseks on vaja nullist erinevat kiirust.
Kuidas mass mõjutab nii inertsi kui ka impulssi?
Mõlema puhul on mass peamine komponent; objekti massi suurendamine suurendab lineaarselt selle inertsist ja impulssi (eeldusel, et kiirus on konstantne). Mõlemal juhul raskendab suurem mass objekti kiirendamist või aeglustamist.
Miks peetakse impulssi vektorsuuruseks?
Impulss on vektor, kuna see on massi (skalaar) ja kiiruse (vektor) korrutis. Kuna kiirus sisaldab suunda, peab saadud impulss määrama ka suuna, milles 'liikumismaht' on orienteeritud.
Kas inertsi muutub erinevatel planeetidel?
Ei, inerts on massi omadus, mis jääb asukohast olenemata konstantseks. Kuigi objekti kaal erinevatel planeetidel gravitatsiooni tõttu muutub, jäävad selle mass ja vastupanu kiirendusele (inerts) kõikjal universumis samaks.
Milline neist on seotud jäävuse seadusega?
Impulss on suurus, mis säilib isoleeritud süsteemides. Igas kokkupõrkes, kus välised jõud ei mõju, võrdub koguimpulss enne sündmust koguimpulsiga pärast sündmust – see põhimõte ei kehti inertsi kohta.
Milline on impulsi ja hoo vahel seos?
Impulss on defineeritud kui impulsi muutus, mis tuleneb teatud aja jooksul rakendatud jõust. Matemaatiliselt võrdub impulss lõppimpulsi ja algimpulsi vahega, mis näitab, kuidas jõud liikuvate objektidega suhtlevad.
Kas kahel erineva massiga objektil saab olla sama impulss?
Absoluutselt. Kergel objektil, mis liigub väga kiiresti, võib olla täpselt sama impulss kui raskel objektil, mis liigub väga aeglaselt. See juhtub siis, kui nende vastavate massi ja kiiruse väärtuste korrutis on võrdne.
Kas inerts on energia liik?
Inerts ei ole energia; see on mateeria füüsikaline omadus. Kuigi kineetiline energia hõlmab ka massi ja kiirust ($1/2 mv^2$), on inerts lihtsalt objekti kvalitatiivne kalduvus jääda oma praegusesse olekku.
Otsus
Valige inerts, kui arutate objekti vastupanu liikumise alustamisele või peatamisele ainult selle massi põhjal. Valige impulss, kui teil on vaja arvutada kokkupõrke mõju või kirjeldada objekti praeguse liikumise "tugevust", mis hõlmab nii kiirust kui ka suunda.