Doğrusal momentum ve açısal momentum arasındaki temel fark, doğrusal momentum teriminin doğrudan bir yolda hareket eden bir nesneyi tanımlaması, açısal momentum teriminin ise açısal hareket eden bir nesneyi tanımlamasıdır.
Açısal momentum ve doğrusal momentum, mekanikte çok önemli iki kavramdır. Bu iki kavram, dinamikteki alanların çoğunda hayati bir rol oynamaktadır.
Doğrusal Momentum Nedir?
Doğrusal momentum, hareketli bir nesnenin çok önemli bir özelliğidir. Doğrudan bir yolda hareket eden bir nesneyi tanımlamak için doğrusal momentum terimini kullanabiliriz. Bir cismin momentumu, cismin kütlesi ile cismin hızının çarpımına eşittir (p=mv). Kütle bir skaler olduğundan, doğrusal momentum, hızla aynı yöne sahip bir vektördür.
Momentumla ilgili en önemli yasalardan biri Newton'un ikinci hareket yasasıdır. Bir cisme etki eden net kuvvetin momentum değişim hızına eşit olduğunu belirtir. Kütle, göreli olmayan mekanikte bir sabit olduğundan, lineer momentumun değişim hızı, cismin ivmesiyle (μ=ma) kütle çarpımına eşittir.
Bu yasadan en önemli türetme lineer momentum korunumu yasasıdır. Bu, bir sistem üzerindeki net kuvvet sıfırsa, sistemin toplam doğrusal momentumunun sabit kaldığını belirtir. Ayrıca, relativistik ölçeklerde bile lineer momentum korunur. Ayrıca, doğrusal momentum hem nesnenin kütlesine hem de nesnenin uzay-zaman koordinat değişimine bağlıdır.
Açısal Momentum nedir?
Açısal momentum, açısal hareketi olan bir nesneyi tanımlar. Açısal momentumu tanımlamak için önce eylemsizlik momentinin ne olduğunu bilmek gerekir. Bir cismin eylemsizlik momenti, hem cismin kütlesine hem de eylemsizlik momentini ölçtüğümüz yerden kütle dağılımına bağlı olan bir özelliktir. Toplam kütle dönme eksenine daha yakın dağılırsa eylemsizlik momenti daha düşüktür. Ancak kütle eksenden uzağa yayılırsa eylemsizlik momenti daha yüksektir.
Şekil 01: Farklı Atalet Momentleri ile Açısal Momentumun Değişimi
Bir nesnenin açısal momentumu, eylemsizlik momentinin ve nesnenin açısal hızının (L=Iω) ürünüdür. Açısal hız bir vektördür. Açısal hızın yönünü sağ tirbuşon yasası ile belirleyebiliriz. Eylemsizlik momenti bir skaler olduğundan, açısal momentum bir vektördür, yönü dönme düzlemine diktir ve sağ tirbuşon kuralına göre karar verebiliriz. Bir sistemin açısal momentumunu değiştirmek için harici bir tork uygulamamız gerekir. Açısal momentumun değişim hızı uyguladığımız torkla orantılıdır. Harici tork yoksa, kapalı bir sistemin açısal momentumu korunur.
Doğrusal Momentum ve Açısal Momentum Arasındaki Fark Nedir?
Doğrusal momentum, bir sistemin kütlesinin hızıyla çarpımının ürünüdür, açısal momentum ise doğrusal momentumun dönme eşdeğeridir. Lineer momentum ile açısal momentum arasındaki temel fark, lineer momentum teriminin doğrudan bir yolda hareket eden bir nesneyi tanımlaması, açısal momentum teriminin ise açısal hareketli bir nesneyi tanımlamasıdır.
Doğrusal momentumun ölçüm birimi kgm/s iken açısal momentumun ölçüm birimi kgm2rad/s'dir. Dolayısıyla, bu aynı zamanda doğrusal momentum ve açısal momentum arasında önemli bir farktır. Ayrıca, lineer momentum denklemi p=mv'dir; burada p lineer momentum, m hareketli nesnenin kütlesi ve v hareket hızıdır. Oysa açısal momentum denklemi L=Iω'dir, burada L açısal momentumdur, I eylemsizlik momentidir ve ω açısal hızdır.
Özet – Lineer Momentum vs Açısal Momentum
Kısacası, doğrusal momentum ve açısal momentum, fizikte bir nesnenin hareketini tanımlamak için önemli kavramlardır. Doğrusal momentum ve açısal momentum arasındaki temel fark, doğrusal momentum teriminin doğrudan bir yolda hareket eden bir nesne için, açısal momentum teriminin ise açısal hareketi olan bir nesne için uygulanmasıdır.
