慣性とモーメント

Simon-Nail-It 04/28/2015. 8 answers, 45.023 views
kinematics momentum definition inertia

私の最近の教訓では、私の先生は慣性と勢いについて教えてくれました。 これは彼女が言ったことです。

慣性(Inertia) :運動状態の変化に抵抗する物体の特性。

モメンタム(Momentum) :モーション状態の変化に対するオブジェクトの抵抗。

私の問題は、両方の違いは何ですか? 私は彼らが同じように見えることを意味します。 そしてなぜ慣性はユニットを持っていませんが、勢いはありますか?

8 Answers


David Z 04/28/2015.

モメンタム(Momentum):モーション状態の変化に対するオブジェクトの抵抗。

それは私の勢いの魚のような定義のように聞こえる。 少なくともあなたのレベルでは、 slightly優れた定義は、勢いがオブジェクトにある「動きの量」を表すということです。 確かに「動きの量」は非常に曖昧な用語ですが、「動きの量」を正確に定義すると、次のような特徴があります。

  • オブジェクトが大きければ大きいほど、その「動き量」は大きくなり、それ以外は等しい
  • オブジェクトの移動が速ければ速いほど、その「動き量」は大きくなり、それ以外は等しい
  • 2つのオブジェクトが反対方向の「動き量」が等しい場合、両方のシステムの合計「動き量」はゼロです

モメンタムは、これらの原則を満たす正確に定義された量です。 ゆっくり動く大量のオブジェクトの場合、$ p = mv $で計算できます。

勢いのより良い定義は、それが保存されているという事実から来ますが、それはあなたのレベルを超えているかもしれませんので、私はそれを除外します。 (しかし、多くの状況で勢いが保存されているという事実は、それがとても有用なものであることを知っている)

一方、慣性に対しては、これはかなり妥当である:

慣性(Inertia):運動状態の変化に抵抗する物体の特性。

アイデアは、動きにくいオブジェクト、またはモーションが変更するのが難しいオブジェクトは、より多くの慣性を持つということです。 これらの特性を満たす正確に定義された量は慣性質量であり、これはたぶん「質量」として知られています。 (または実際には、エネルギーですが、あなたのレベルでは、それはちょうど質量だとふりまえることができます)。


Asher 04/28/2015.

慣性は、その質量に関連する物体の固有の特性である。 慣性は、オブジェクトに特定の加速を引き起こすためにどれくらいの力がかかるかを示します。

運動量は、物体の質量and velocity.の関数であるand velocity. 運動量は、物体の運動エネルギーの尺度である。

巨大な物体は、基準フレームと座標慣習に応じて0または負の運動量を含む任意の運動量(少なくともその速度が光速度よりも小さい限り)を有することができるが、常に正の非ゼロ慣性を有する。


Ike Kiefer 05/02/2017.

良い質問。 明確な思考は物理学において不可欠であり、あまりにも多くの教師や生徒が、数学の背後にある行動を研究し、説明し、完全に理解するのに十分な時間を費やすことなく、プラグアンドチャグ式に進んでいます。

短い答え:

Inertiaは、ニュートンが最初の法律で書いた運動中および静止時の物体の観察された挙動を記述する一般概念である。 それには大きさや測定単位はありません。 Inertiaを定量化するために、物理学者は、質量、速度、方向の量を有するより明確なMomentum概念を開発した。

長い答え:

Inertiaは、運動中の物体が同じ方向に同じ速度で動いているか、または休息しているときに静止しているかを観察した自然な傾向である。 物理学では、移動する物体と静止している物体との唯一の違いは、オブザーバの相対的な動きであることをすぐに知るので、これらの場合はどちらも同じです。 Inertiaは、オブジェクトの動きを変更するには、オブジェクトに力を加えることが必要であることを単に伝えます。

我々が測定できる単位でInertiaの性質を完全に記述するためには、物体の運動の速度、運動の方向および運動の変化に対する抵抗を定量化しなければならない。 これらの3つの要素を、それぞれのMomentumというオブジェクトごとに1つのパラメータに結合します。

運動の変化に対する抵抗は方向に依存しないので、スカラー量と呼ばれ、 Massと呼ばれています。 kgやlb-massなどの単位を使用してMassを定量化します。 我々は実際に既知のForceをそれに適用し、その変化(力学)(加速度)を質量=力/加速度で測定することによって物体のMassを間接的に測定する。 少し加速するために多くのForceが必要な物体は大きなMass持っています。 Force少しのもので多くを加速するオブジェクトは小さなMass持っています。

スピードもスカラー量ですが、スピードを方向と組み合わせると、 Velocityと呼ばれる「ベクトル」量が得られます。

Momentumは、大きさと方向の両方を持っています。 我々は、物体のMomentumを、 Massスカラー量とVelocityベクトルとの積として定量化する。

Momentumは、一連のオブジェクトの測定可能なプロパティです。 それらの個々のMomentaは、ベクトル加算を使用して一緒に追加することができ、我々はNet Velocity移動するCenter of Mass呼ばれる仮想オブジェクトによって表されることができます。

Momentumは「保存された」ものであり、何らかの外力が加えられない限り、閉鎖されたシステムの経時的に変化しないことを単に意味する。 オブジェクトのコレクションについては、たとえ互いに鳴り合って再び跳ねあうか、一緒にぶつかり合ったり、1つのオブジェクトが近隣の人から離れて回転したりしても、集合的なMomentumは変わりません。 これらの衝突は、完全に弾力的ではないにしても、システムの運動エネルギーを減少させます(特に、それらが単一の物体に塊状になる場合)が、塊の運動量は、元々の個々の物体の正味運動量Center of Massは引き続き同じNet Velocity移動します。 この例では、 Momentum (質量x速度)と運動エネルギー(質量x速度^ 2)を混同しないでください。 総合エネルギーは保存されていますが(熱力学の第1法則)、運動エネルギーは熱エネルギーや電位エネルギーなどの他の形に移行することができますので、 Momentumように保存されません。

注意:

重要な注意点として、速度が光の速度(情報の速度)よりもずっと小さく、相対論的効果が無視できる古典的なニュートン物理学の領域にも上記のことが当てはまります。 オブジェクトが光の速度に近づくにつれて、速度と質量はそれほど明確ではなく、速度よりもむしろオブジェクトの質量を増加させるために、追加のエネルギーが観察者に現れる。 それでもなお、勢いは保存されています。


megha singh 07/11/2015.

慣性は単に「物質量」と呼ばれています。 物質という言葉は、ここでは身体の問題を特定するために使用されています。 例えば、プラスチック製の椅子、木製の椅子、鉄製の椅子。 その中で、プラスチック製の椅子は反作用が少なく、持ち上げやすいので慣性が小さくなります。 定量的という言葉を使って数を定義します。 例えば、10kgの木と10kgの鉄は同じ慣性を持つでしょう。

勢いは、慣性に正比例するのに対し、身体がどれだけ外部に対抗しているのかは、慣性と呼ばれます。 基本的に慣性と運動量を定義します。体の形状や位置を変えるために加えられる外力に反対する傾向は慣性であり、運動量は運動量と呼ばれます。 外力という言葉に印をつけてください。


Mohammed Yousuf 07/28/2016.

外部から見ると、私は慣性を物質の状態、そしてその運動量をその状態の測定値と見なします。 慣性は、非動作または極端な速度の状態であり得る。 この運動または非運動が継続することができる速度は勢いである。 そのため、運動量を測定することができますが、慣性のみを観測することができます。


user95137 05/02/2017.

ここでは良い答えがありますが、その勢いは動きの変化の抵抗であると言われたことについてあなたが言ったことに対処していないようです。 その声明could 、あなたがそれをどのように解釈するかで、あなたが数人のフープを飛び越えると、正確であるcouldあります。

$$ \ frac {d \ mathbf p} {dt} = \ mathbf F $$

これは勢いの定義です。ボールを投げてキャッチするような、質量が事実上一定である状況について考えると、次のようになります。$$ m \ frac {d \ mathbf v} {dt} = \ mathbf F $$ $$ m \ frac {\ Delta v} {\ Delta t} = F_ {avg}。$$と同様に、

したがって、$ m \ Delta v = \ Delta p = F_ {avg} \ Delta t $、すなわち、オブジェクトの運動量の正味変化[衝動]は、平均力に接触の時間。 だから、ある運動量$ p $のボールを想像すれば、必要な力にかかわらず接触時間が一定であれば、オブジェクトを停止させchange it's motionchange it's motion必要な力が運動量に正比例することが分かります。

また、インパルス式の$ m $に注意してください。したがって、オブジェクトの動き、質量、質量と速度の積:運動量をどれだけ変化させるのが直接難しいかを2通りに直接変えることができます。


amrinder singh 06/24/2017.

基本的に一つのこと勢いは何もありません加速の変化はありません他の人はこの問題を解決するためにグラフィカルな解釈を使用していますオブジェクトが動き始めると穏やかに感じるでしょう加速度の変化を意味しますそれは勢いが得られる最初は運動量が増加し始め、慣性が減少し始めるので、運動量と慣性は逆の概念であるため、同じである可能性は高いが、非常に反対である。 あなたが答えのメカニクスを楽しむことを願っています。変化の人は自然界で起こっている実生活の問題に集中しています。あなたは4つの動きを発見することができます。


D. Ennis 12/09/2017.

慣性は昔ながらの歴史的用語であり、古典物理学では加速に抵抗する慣性質量と呼ばれる物質の性質とその意味が区別できないという事実をあからさまにする試みを読むのは楽しいことではない。

多くの本や多くの教室、特に化学科学では、「物質の量」や「物質の量」として誤って定義されています。質量は問題ではなく、物質の特性です。

慣性は、慣性質量の時代遅れの、単位のない、役に立たない、混乱する同義語です。 私は個人的な物理レキシコンからそれを投げ捨てました。 私は物理教師であり、慣性を教えていませんが、私たちはそれがまだ使用されている場所を耐えなければならない歴史的な人工物です。 私はうなずき、笑顔で印刷物に出会うか、それについての議論が正当なものではない会話の中で遭遇する。

運動量は、物体の質量と速度の積であり、ニュートンが運動の基本量と考える量です。

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