Hoog ja kiirus
Hoog ja kiirus on kaks peamist mõistet. Neil kahel mõistel on märkimisväärsed sarnasused, kuid teoreetiliselt on need kaks erinevat suurust. Nii mehaanika, autotööstuse kui ka peaaegu kõigi füüsika ja tehnika valdkondade silma paistmiseks on ülioluline omada nii kiiruse kui ka impulsi selget mõistmist. See artikkel tutvustab kahe mõiste definitsioone, nende kasutamist, neid käsitlevaid ühiseid seadusi ja teooriaid, nende sarnasusi ja lõpuks ka erinevusi.
Kiirus
Kiirus on keha füüsiline suurus. Hetkekiirust saab anda kui objekti hetkekiirust suunaga, millega objekt sel hetkel liigub. Newtoni mehaanikas on kiirus määratletud kui nihke muutumise kiirus. Nii kiirus kui ka nihe on vektorid. Neil on kvantitatiivne väärtus ja suund. Ainuüksi kiiruse kvantitatiivset väärtust nimetatakse kiiruse mooduliks. See on võrdne objekti kiirusega. Objekti keskmine kiirus on lõpp- ja algkiiruse erinevus (eraldi kolmes mõõtmes) jagatud koguajaga. Objekti kiirus on otseselt seotud objekti kineetilise energiaga. Klassikalist mehaanikat kasutades jagatakse objekti kineetiline energia massist kahekordseks, korrutatuna jagatud kiiruse ruutkiirusega. Relatiivsusteooria soovitab täiustatud versiooni, mida siin ei arutata. Relatiivsusteooria soovitab ka, et objekti jälgitav mass suureneb, kui objekti kiirust suurendatakse. Objekti kiirus sõltub ainult objekti ruumi aja koordinaadi muutustest.
Hoog
Moment on liikuva objekti väga oluline omadus. Objekti hoog võrdub objekti massiga, mis on korrutatud objekti kiirusega. Kuna mass on skalaar, on impulss vektor, millel on sama suund kui kiirusel. Üks põhilisi impulsse puudutavaid seadusi on Newtoni teine liikumisseadus. Selles öeldakse, et objektile mõjuv netojõud on võrdne impulsi muutumise kiirusega. Kuna mass on konstantne, siis mitterelativistliku mehaanika korral on impulsi muutumise kiirus võrdne massiga, mis korrutatakse objekti kiirendusega. Selle seaduse kõige olulisem järeldus on impulsi säilitamise teooria. See väidab, et kui süsteemi netojõud on null, jääb süsteemi kogu hoog konstantseks. Hoog säilib isegi relativistlikes skaalades. Peab märkima, et hoog sõltub nii objekti massist kui ka objekti aegruumi koordinaatide muutumisest.
Mis vahe on impulssil ja kiirusel?? • Hoog sõltub massist ja kiirus ei sõltu massist. • Hoogu säilitatakse suletud süsteemis, kuid kiirust ei säilitata. • Kiiruse muutmiseks on alati vaja välist jõudu, kuid massi muutmisega saab impulssi muuta.
|