Hybnost vs rychlost
Hybnost a rychlost jsou dva velmi základní pojmy. Tyto dva pojmy mají pozoruhodné podobnosti, ale teoreticky se jedná o dvě různé veličiny. Je zásadní mít jasné porozumění v rychlosti a hybnosti, aby bylo možné vyniknout v oborech, jako je mechanika, automobilové inženýrství, a téměř ve všech oborech fyziky a inženýrství. Tento článek představí definice těchto dvou pojmů, jejich použití, společné zákony a teorie, které se jich týkají, jejich podobnosti a nakonec jejich rozdíly.
Rychlost
Rychlost je fyzické množství těla. Okamžitá rychlost může být dána jako okamžitá rychlost objektu se směrem, kterým se objekt v daném okamžiku pohybuje. V newtonovské mechanice je rychlost definována jako rychlost změny posunutí. Rychlost i posun jsou vektory. Mají kvantitativní hodnotu a směr. Samotná kvantitativní hodnota rychlosti se nazývá modul rychlosti. To se rovná rychlosti objektu. Průměrná rychlost objektu je rozdíl mezi konečnou a počáteční rychlostí (v oddělených třech rozměrech) dělený celkovým časem. Rychlost objektu přímo souvisí s kinetickou energií objektu. Pomocí klasické mechaniky je kinetická energie objektu poloviční hmotou vynásobenou druhou mocninou rychlosti. Teorie relativity naznačuje pokročilejší verzi, která zde není diskutována. Teorie relativity také naznačuje, že pozorovaná hmotnost objektu se zvyšuje, když se zvyšuje rychlost objektu. Rychlost objektu závisí pouze na změnách časoprostorové souřadnice objektu.
Hybnost
Hybnost je velmi důležitá vlastnost pohybujícího se objektu. Hybnost objektu se rovná hmotnosti objektu vynásobené rychlostí objektu. Protože hmotnost je skalární, hybnost je vektor, který má stejný směr jako rychlost. Jedním z nejzákladnějších zákonů týkajících se hybnosti je Newtonův druhý zákon pohybu. Uvádí, že čistá síla působící na objekt se rovná rychlosti změny hybnosti. Protože hmotnost je konstantní, na nerelativistické mechanice se rychlost změny hybnosti rovná hmotnosti vynásobené zrychlením objektu. Nejdůležitější derivací z tohoto zákona je teorie zachování hybnosti. To říká, že pokud je čistá síla v systému nula, celková hybnost systému zůstává konstantní. Hybnost je zachována i v relativistických měřítcích. Je třeba poznamenat, že hybnost závisí jak na hmotnosti objektu, tak na změně souřadnic časoprostoru objektu.
Jaký je rozdíl mezi hybností a rychlostí?
• Hybnost závisí na hmotnosti a rychlost je nezávislá na hmotnosti.
• Hybnost je zachována v uzavřeném systému, ale rychlost není zachována.
• Ke změně rychlosti je vždy zapotřebí vnější síla, ale hybnost lze změnit změnou hmotnosti.
