الفرق الرئيسي بين الزخم الخطي والزخم الزاوي هو أن مصطلح الزخم الخطي يصف جسمًا يتحرك في مسار مباشر بينما يصف مصطلح الزخم الزاوي كائنًا بحركة زاوية.
الزخم الزاوي والزخم الخطي مفهومان مهمان للغاية في الميكانيكا. يلعب هذان المفهومان دورًا حيويًا في معظم مجالات الديناميكيات.
ما هو الزخم الخطي؟
الزخم الخطي هو خاصية مهمة جدًا لجسم متحرك. يمكننا استخدام مصطلح الزخم الخطي لوصف جسم يتحرك في مسار مباشر. زخم جسم يساوي ضرب كتلة الجسم في سرعة الجسم (ع=mv).بما أن الكتلة عددية ، فإن الزخم الخطي هو متجه ، له نفس اتجاه السرعة.
أحد أهم القوانين المتعلقة بالزخم هو قانون نيوتن الثاني للحركة. تنص على أن صافي القوة المؤثرة على جسم ما يساوي معدل تغير الزخم. نظرًا لأن الكتلة ثابتة في الميكانيكا غير النسبية ، فإن معدل تغير الزخم الخطي يساوي الكتلة مضروبة في تسارع الجسم (μ=ma).
أهم اشتقاق من هذا القانون هو قانون الحفاظ على الزخم الخطي. ينص هذا على أنه إذا كانت القوة الكلية على النظام تساوي صفرًا ، فإن إجمالي الزخم الخطي للنظام يظل ثابتًا. علاوة على ذلك ، يتم الحفاظ على الزخم الخطي حتى في المقاييس النسبية. علاوة على ذلك ، يعتمد الزخم الخطي على كل من كتلة الجسم وتغيير إحداثيات الزمكان.
ما هو الزخم الزاوي؟
الزخم الزاوي يصف جسمًا بحركة زاوية.لتحديد الزخم الزاوي ، يجب على المرء أولاً أن يعرف ما هي لحظة القصور الذاتي. لحظة القصور الذاتي للكائن هي خاصية تعتمد على كل من كتلة الجسم وتوزيع الكتلة من المكان الذي نقيس فيه لحظة القصور الذاتي. إذا تم توزيع الكتلة الكلية بالقرب من محور الدوران ، فإن لحظة القصور الذاتي تكون أقل. ومع ذلك ، إذا انتشرت الكتلة بعيدًا عن المحور ، فإن لحظة القصور الذاتي تكون أعلى.
الشكل 01: تغيير الزخم الزاوي مع لحظة مختلفة من القصور الذاتي
الزخم الزاوي لجسم ما هو ناتج لحظة القصور الذاتي والسرعة الزاوية للجسم (L=Iω). السرعة الزاوية متجه. يمكننا تحديد اتجاه السرعة الزاوية بقانون المفتاح الأيمن.نظرًا لأن لحظة القصور الذاتي هي عددية ، فإن الزخم الزاوي هو متجه ، مع اتجاه عمودي على مستوى الدوران الذي يمكننا تحديده من خلال قاعدة المفتاح الأيمن. لتغيير الزخم الزاوي لنظام ما ، يجب أن نطبق عزمًا خارجيًا. معدل تغير الزخم الزاوي يتناسب مع عزم الدوران الذي نطبقه. إذا لم يكن هناك عزم خارجي ، فسيتم الحفاظ على الزخم الزاوي لنظام مغلق.
ما هو الفرق بين الزخم الخطي والزخم الزاوي؟
الزخم الخطي هو نتاج كتلة النظام مضروبة في سرعته بينما الزخم الزاوي هو المكافئ الدوراني للزخم الخطي. الفرق الرئيسي بين الزخم الخطي والزخم الزاوي هو أن مصطلح الزخم الخطي يصف كائنًا يتحرك في مسار مباشر بينما يصف مصطلح الزخم الزاوي كائنًا بحركة زاوية.
وحدة قياس الزخم الخطي هي kgm / s بينما وحدة قياس الزخم الزاوي هي kgm2rad / s.لذلك ، هذا أيضًا فرق كبير بين الزخم الخطي والزخم الزاوي. علاوة على ذلك ، فإن معادلة الزخم الخطي هي p=mv حيث p هي الزخم الخطي ، و m هي كتلة الجسم المتحرك و v هي سرعة الحركة. حيث أن معادلة الزخم الزاوي هي L=Iω حيث L هي الزخم الزاوي ، وأنا لحظة القصور الذاتي و هي السرعة الزاوية.
ملخص - الزخم الخطي مقابل الزخم الزاوي
باختصار ، يعتبر الزخم الخطي والزخم الزاوي مفاهيم مهمة في الفيزياء لوصف حركة الجسم. يتمثل الاختلاف الرئيسي بين الزخم الخطي والزخم الزاوي في أن مصطلح الزخم الخطي يتم تطبيقه على كائن يتحرك في مسار مباشر بينما يتم تطبيق مصطلح الزخم الزاوي على كائن ذي حركة زاوية.
