ძირითადი განსხვავება იმპულსსა და ინერციას შორის არის ის, რომ იმპულსი არის ფიზიკურად გამოთვლადი თვისება, მაშინ როცა ინერციას ფორმულის გამოყენებით ვერ გამოვთვლით.
ინერცია და იმპულსი არის ორი ცნება მყარი სხეულების მოძრაობის შესწავლაში. იმპულსი და ინერცია სასარგებლოა ობიექტის მიმდინარე მდგომარეობის აღწერისას. ორივე ინერცია და იმპულსი არის ცნებები, რომლებიც ეხება ობიექტის მასას. უფრო მეტიც, ეს ტერმინები რელატივისტური ვარიანტებია, რაც ნიშნავს, რომ ამ თვისებების გამოთვლის განტოლებები იცვლება, როდესაც ობიექტის სიჩქარე უახლოვდება სინათლის სიჩქარეს. თუმცა, ისინი ძალიან მნიშვნელოვან როლს ასრულებენ როგორც ნიუტონის მექანიკაში (კლასიკური მექანიკა) ასევე რელატივისტურ მექანიკაში.
რა არის იმპულსი?
იმპულსი არის ვექტორი. ჩვენ შეგვიძლია განვსაზღვროთ, როგორც ობიექტის სიჩქარისა და ინერციული მასის ნამრავლი. ნიუტონის მეორე კანონი ძირითადად ორიენტირებულია იმპულსზე. მეორე კანონის თავდაპირველი ფორმა ამბობს, რომ;
ძალა=მასა x აჩქარება
შეგვიძლია დავწეროთ სიჩქარის ცვლილების მიხედვით:
ძალა=(მასა x საბოლოო სიჩქარე – მასა x საწყისი სიჩქარე)/დრო.
უფრო მათემატიკური ფორმით, ჩვენ შეგვიძლია დავწეროთ ეს, როგორც იმპულსის/დროის ცვლილება. ნიუტონის ფორმულაში აღწერილი აჩქარება რეალურად იმპულსის ასპექტია. ის ამბობს, რომ იმპულსი შენარჩუნებულია, თუ დახურულ სისტემაზე არ მოქმედებს გარე ძალები. ამის დანახვა შეგვიძლია მარტივ ინსტრუმენტში „ბალანსის ბურთები“, ან ნიუტონის აკვანი.
სურათი 01: ნიუტონის აკვანი
იმპულსი იღებს წრფივი იმპულსის და კუთხური იმპულსის ფორმებს. სისტემის ჯამური იმპულსი ტოლია წრფივი იმპულსის და კუთხური იმპულსის ერთობლიობის.
რა არის ინერცია?
ინერცია მომდინარეობს ლათინური სიტყვიდან "iners", რაც ნიშნავს უსაქმურს ან ზარმაცს. ამრიგად, ინერცია არის იმის საზომი, თუ რამდენად ზარმაცია სისტემა. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, სისტემის ინერცია გვაძლევს წარმოდგენას, თუ რამდენად რთულია სისტემის ამჟამინდელი მდგომარეობის შეცვლა. რაც უფრო მაღალია სისტემის ინერცია, მით უფრო რთულია სისტემის სიჩქარის, აჩქარების, მიმართულების შეცვლა.
მეტი მასის მქონე ობიექტებს უფრო მაღალი ინერცია აქვთ. ამიტომ უჭირთ მათი გადაადგილება. იმის გათვალისწინებით, რომ ის უხახუნის ზედაპირზეა, უფრო მაღალი მასის მოძრავი ობიექტის შეჩერებაც რთული იქნება.ნიუტონის პირველი კანონი იძლევა ძალიან კარგ წარმოდგენას სისტემის ინერციის შესახებ. მასში ნათქვამია:”ობიექტი, რომელიც არ ექვემდებარება რაიმე წმინდა გარე ძალას, მოძრაობს მუდმივი სიჩქარით”. ის გვეუბნება, რომ ობიექტს აქვს თვისება, რომელიც არ იცვლება, თუ მასზე არ მოქმედებს გარეგანი ძალა. ჩვენ ასევე შეგვიძლია მივიჩნიოთ დასვენების ობიექტად, როგორც ნულოვანი სიჩქარის მქონე საგანი. ფარდობითობაში, ობიექტის ინერცია მიდრეკილია უსასრულობისკენ, როდესაც ობიექტის სიჩქარე სინათლის სიჩქარეს აღწევს. აქედან გამომდინარე, მას სჭირდება უსასრულო ძალა დენის სიჩქარის გასაზრდელად. ჩვენ შეგვიძლია დავამტკიცოთ, რომ არცერთ მასას არ შეუძლია მიაღწიოს სინათლის სიჩქარეს.
რა განსხვავებაა იმპულსსა და ინერციას შორის?
მომენტუმი არის ობიექტის სიჩქარისა და ინერციული მასის ნამრავლი, ხოლო ინერცია მიუთითებს იმაზე, თუ რამდენად რთულია სისტემის მიმდინარე მდგომარეობის შეცვლა. მაშასადამე, იმპულსსა და ინერციას შორის მთავარი განსხვავება ისაა, რომ იმპულსი არის ფიზიკურად გამოთვლადი თვისება, მაშინ როდესაც ჩვენ არ შეგვიძლია გამოვთვალოთ ინერცია ფორმულის გამოყენებით.გარდა ამისა, ინერცია არის მხოლოდ კონცეფცია, რომელიც დაგვეხმარება უკეთ გავიგოთ და განვსაზღვროთ მექანიკა, მაგრამ იმპულსი არის მოძრავი ობიექტის თვისება.
უფრო მეტიც, მაშინ როცა იმპულსი მოდის წრფივი იმპულსის და კუთხური იმპულსის სახით, ინერცია მოდის მხოლოდ ერთი ფორმით. გარდა ამისა, ზოგიერთ შემთხვევაში იმპულსი შენარჩუნებულია. და, ჩვენ შეგვიძლია გამოვიყენოთ ამ იმპულსის კონსერვაცია პრობლემების გადასაჭრელად. თუმცა, ინერცია არავითარ შემთხვევაში არ უნდა იყოს შენახული. მაშასადამე, ჩვენ შეგვიძლია ესეც განვიხილოთ, როგორც განსხვავება იმპულსსა და ინერციას შორის.
შეჯამება – იმპულსი ინერციის წინააღმდეგ
ინერცია მხოლოდ კონცეფციაა, რომელიც დაგვეხმარება უკეთ გავიგოთ და განვსაზღვროთ მექანიკა, მაგრამ იმპულსი არის მოძრავი ობიექტის თვისება. იმპულსსა და ინერციას შორის მთავარი განსხვავება ისაა, რომ იმპულსი არის ფიზიკურად გამოთვლადი თვისება, ხოლო ინერცია არა.
