Momentum ve atalet arasındaki temel fark, momentumun fiziksel olarak hesaplanabilir bir özellik olması ve ataleti bir formül kullanarak hesaplayamamamızdır.
Atalet ve momentum, katı cisimlerin hareketinin incelenmesinde iki kavramdır. Momentum ve atalet, bir nesnenin mevcut durumunu tanımlamada faydalıdır. Hem atalet hem de momentum, nesnenin kütlesi ile ilgili kavramlardır. Ayrıca, bu terimler göreli değişkenlerdir, yani bu özellikleri hesaplamak için kullanılan denklemler, nesnenin hızı ışık hızına yaklaştığında değişir. Bununla birlikte, hem Newton mekaniğinde (klasik mekanik) hem de göreli mekanikte çok önemli bir rol oynarlar.
Momentum nedir?
Momentum bir vektördür. Bunu cismin hızının ve eylemsizlik kütlesinin çarpımı olarak tanımlayabiliriz. Newton'un ikinci yasası esas olarak momentuma odaklanır. İkinci yasanın orijinal hali;
Kuvvet=kütle x ivme
hız değişimi açısından şöyle yazabiliriz:
Kuvvet=(kütle x son hız – kütle x ilk hız)/zaman.
Daha matematiksel bir biçimde, bunu momentum/zaman değişimi olarak yazabiliriz. Newton'un formülünde açıklanan ivme aslında momentumun bir yönüdür. Kapalı bir sisteme hiçbir dış kuvvet etki etmiyorsa momentumun korunduğunu söylüyor. Bunu basit enstrüman “denge topları”nda veya Newton'un beşiğinde görebiliriz.
Şekil 01: Newton'un Beşiği
Momentum, doğrusal momentum ve açısal momentum biçimlerini alır. Bir sistemin toplam momentumu, lineer momentum ve açısal momentumun birleşimine eşittir.
Atalet nedir?
Atalet, tembel veya tembel anlamına gelen Latince "iners" kelimesinden türetilmiştir. Dolayısıyla atalet, sistemin ne kadar tembel olduğunun bir ölçüsüdür. Başka bir deyişle, bir sistemin eylemsizliği, bize sistemin mevcut durumunu değiştirmenin ne kadar zor olduğu hakkında bir fikir verir. Bir sistemin ataleti ne kadar yüksek olursa, sistemin hızını, ivmesini, yönünü değiştirmek o kadar zor olur.
Kütlesi daha yüksek olan nesnelerin ataleti daha yüksektir. Bu yüzden hareket etmeleri zor. Sürtünmesiz bir yüzey üzerinde olduğu göz önüne alındığında, hareket eden daha yüksek kütleli bir nesneyi durdurmak da zor olacaktır. Newton'un birinci yasası, bir sistemin eylemsizliği hakkında çok iyi bir fikir verir. “Herhangi bir net dış kuvvete maruz kalmayan bir nesne, sabit bir hızla hareket eder” diyor. Bize bir nesnenin, üzerine etki eden bir dış kuvvet olmadıkça değişmeyen bir özelliği olduğunu söyler. Duran bir nesneyi sıfır hıza sahip bir nesne olarak da düşünebiliriz. Görelilikte, bir nesnenin hızı ışık hızına ulaştığında, bir nesnenin eylemsizliği sonsuz olma eğilimindedir. Bu nedenle, mevcut hızı artırmak için sonsuz bir kuvvet gerekir. Hiçbir kütlenin ışık hızına ulaşamayacağını kanıtlayabiliriz.
Momentum ve Atalet Arasındaki Fark Nedir?
Momentum, nesnenin hızının ve atalet kütlesinin çarpımıdır, atalet ise sistemin mevcut durumunu değiştirmenin ne kadar zor olduğunu gösterir. Bu nedenle, momentum ve atalet arasındaki temel fark, momentumun fiziksel olarak hesaplanabilir bir özellik olması ve ataleti bir formül kullanarak hesaplayamamamızdır. Ayrıca Atalet, mekaniği daha iyi anlamamıza ve tanımlamamıza yardımcı olan bir kavramdır, ancak momentum, hareketli bir nesnenin özelliğidir.
Ayrıca, momentum lineer momentum ve açısal momentum formlarında gelirken, atalet sadece bir formda gelir. Ayrıca, bazı durumlarda momentum korunur. Ve bu momentum korunumunu problemleri çözmek için kullanabiliriz. Ancak, eylemsizliğin hiçbir durumda korunması gerekmez. Bu nedenle, bunu momentum ve atalet arasındaki bir fark olarak da düşünebiliriz.
Özet – Momentum ve Atalet
Atalet, mekaniği daha iyi anlamamıza ve tanımlamamıza yardımcı olan bir kavramdır, ancak momentum, hareket eden bir nesnenin özelliğidir. Momentum ve atalet arasındaki temel fark, momentumun fiziksel olarak hesaplanabilir bir özellik olmasına karşın atalet olmamasıdır.
