Põhiline erinevus lineaarse impulsi ja nurkimpulsi vahel on see, et termin lineaarne impulss kirjeldab objekti, mis liigub otseteel, samas kui termin nurkimpulss kirjeldab nurkliikumisega objekti.
Nurkmoment ja lineaarmoment on mehaanikas kaks väga olulist mõistet. Need kaks kontseptsiooni mängivad olulist rolli enamikus dünaamika valdkondades.
Mis on lineaarne impulss?
Lineaarne impulss on liikuva objekti väga oluline omadus. Otsesel teel liikuva objekti kirjeldamiseks saame kasutada terminit lineaarne impulss. Objekti impulss on võrdne objekti massiga, mis on korrutatud objekti kiirusega (p=mv). Kuna mass on skalaar, on lineaarne impulss vektor, millel on kiirusega sama suund.
Üks olulisemaid impulsi seaduspärasusi on Newtoni teine liikumisseadus. See ütleb, et objektile mõjuv netojõud on võrdne impulsi muutumise kiirusega. Kuna mass on mitterelativistliku mehaanika puhul konstant, on lineaarse impulsi muutumise kiirus võrdne massiga, mis on korrutatud objekti kiirendusega (μ=ma).
Selle seaduse kõige olulisem tuletis on impulsi lineaarse jäävuse seadus. See väidab, et kui süsteemi netojõud on null, jääb süsteemi lineaarne koguimpulss konstantseks. Veelgi enam, lineaarne impulss säilib isegi relativistlikes skaalades. Lisaks sõltub lineaarne impulss nii objekti massist kui ka objekti aegruumi koordinaatide muutusest.
Mis on Angular Momentum?
Nurkmoment kirjeldab nurkliikumisega objekti. Nurkmomendi defineerimiseks tuleb esm alt teada, mis on inertsmoment. Objekti inertsmoment on omadus, mis sõltub nii objekti massist kui ka massijaotusest kohast, kus inertsmomenti mõõdetakse. Kui kogumass jaotub pöörlemisteljele lähemal, on inertsimoment väiksem. Kui aga mass levib teljest kaugele, on inertsimoment suurem.
Joonis 01: Nurkmomendi muutumine erineva inertsimomendiga
Objekti nurkimpulss on inertsmomendi ja objekti nurkkiiruse korrutis (L=Iω). Nurkkiirus on vektor. Nurkkiiruse suuna saame määrata parempoolse korgitseri seadusega. Kuna inertsmoment on skalaar, siis nurkimpulss on vektor, mille suund on risti pöörlemistasapinnaga, mille saame otsustada parempoolse korgitseri reegli järgi. Süsteemi nurkimpulsi muutmiseks peame rakendama välist pöördemomenti. Nurkmomendi muutumise kiirus on võrdeline rakendatava pöördemomendiga. Kui välist pöördemomenti pole, säilib suletud süsteemi nurkimpulss.
Mis vahe on lineaarsel ja nurkimpulsil?
Lineaarne impulss on süsteemi massi korrutis selle kiirusega, samas kui nurkimpulss on lineaarse impulsi pöörlemisekvivalent. Peamine erinevus lineaarse impulsi ja nurkimpulsi vahel on see, et termin lineaarne impulss kirjeldab objekti, mis liigub otseteel, samas kui termin nurkimpulss kirjeldab nurkliikumisega objekti.
Lineaarmomendi mõõtühik on kgm/s, samas kui nurkimpulsi mõõtühik on kgm2rad/s. Niisiis, see on ka oluline erinevus lineaarse impulsi ja nurkimpulsi vahel. Veelgi enam, lineaarse impulsi võrrand on p=mv, kus p on lineaarne impulss, m on liikuva objekti mass ja v on liikumiskiirus. Seevastu nurkmomendi võrrand on L=Iω, kus L on impulsimoment, I on inertsimoment ja ω on nurkkiirus.
Kokkuvõte – lineaarne impulss vs nurkimpulss
Lühid alt öeldes on lineaarne impulss ja nurkimpulss olulised mõisted füüsikas objekti liikumise kirjeldamiseks. Peamine erinevus lineaarse impulsi ja nurkimpulsi vahel on see, et terminit lineaarne impulss kasutatakse otsesel teel liikuva objekti jaoks, samas kui terminit nurkimpulss kasutatakse nurkliikumisega objekti jaoks.
