ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างโมเมนตัมเชิงเส้นและโมเมนตัมเชิงมุมคือ คำว่าโมเมนตัมเชิงเส้นอธิบายวัตถุที่เคลื่อนที่ในเส้นทางตรง ในขณะที่คำว่าโมเมนตัมเชิงมุมอธิบายวัตถุที่มีการเคลื่อนที่เชิงมุม
โมเมนตัมเชิงมุมและโมเมนตัมเชิงเส้นเป็นสองแนวคิดที่สำคัญมากในกลศาสตร์ แนวคิดทั้งสองนี้มีบทบาทสำคัญในด้านต่างๆ ในด้านการเปลี่ยนแปลง
โมเมนตัมเชิงเส้นคืออะไร
โมเมนตัมเชิงเส้นเป็นคุณสมบัติที่สำคัญมากของวัตถุที่เคลื่อนที่ เราสามารถใช้คำว่าโมเมนตัมเชิงเส้นเพื่ออธิบายวัตถุที่เคลื่อนที่บนเส้นทางตรง โมเมนตัมของวัตถุมีค่าเท่ากับมวลของวัตถุคูณด้วยความเร็วของวัตถุ (p=mv)เนื่องจากมวลเป็นสเกลาร์ โมเมนตัมเชิงเส้นจึงเป็นเวกเตอร์ซึ่งมีทิศทางเดียวกับความเร็ว
กฎที่สำคัญที่สุดประการหนึ่งเกี่ยวกับโมเมนตัมคือกฎการเคลื่อนที่ข้อที่สองของนิวตัน ระบุว่าแรงสุทธิที่กระทำต่อวัตถุมีค่าเท่ากับอัตราการเปลี่ยนแปลงของโมเมนตัม เนื่องจากมวลเป็นค่าคงที่ในกลศาสตร์ที่ไม่สัมพันธ์กัน อัตราการเปลี่ยนแปลงของโมเมนตัมเชิงเส้นจึงเท่ากับมวลคูณด้วยความเร่งของวัตถุ (μ=ma)
ที่มาที่สำคัญที่สุดจากกฎข้อนี้คือกฎการอนุรักษ์โมเมนตัมเชิงเส้น สิ่งนี้ระบุว่าถ้าแรงสุทธิในระบบเป็นศูนย์ โมเมนตัมเชิงเส้นทั้งหมดของระบบจะคงที่ นอกจากนี้ โมเมนตัมเชิงเส้นยังถูกอนุรักษ์ไว้แม้ในระดับสัมพัทธภาพ นอกจากนี้ โมเมนตัมเชิงเส้นยังขึ้นอยู่กับทั้งมวลของวัตถุและการเปลี่ยนแปลงพิกัดกาล-อวกาศของวัตถุ
โมเมนตัมเชิงมุมคืออะไร
โมเมนตัมเชิงมุมอธิบายวัตถุที่มีการเคลื่อนที่เชิงมุมในการนิยามโมเมนตัมเชิงมุม เราต้องรู้ก่อนว่าโมเมนต์ความเฉื่อยคืออะไร โมเมนต์ความเฉื่อยของวัตถุเป็นคุณสมบัติที่ขึ้นอยู่กับทั้งมวลของวัตถุและการกระจายมวลจากตำแหน่งที่เราวัดโมเมนต์ความเฉื่อย หากมวลรวมกระจายเข้าใกล้แกนหมุนมากขึ้น โมเมนต์ของความเฉื่อยจะลดลง อย่างไรก็ตาม หากมวลแผ่ออกจากแกน โมเมนต์ความเฉื่อยก็จะสูงขึ้น
รูปที่ 01: การเปลี่ยนแปลงของโมเมนตัมเชิงมุมด้วยโมเมนต์ความเฉื่อยที่ต่างกัน
โมเมนตัมเชิงมุมของวัตถุเป็นผลคูณของโมเมนต์ความเฉื่อยและความเร็วเชิงมุมของวัตถุ (L=Iω) ความเร็วเชิงมุมเป็นเวกเตอร์ เราสามารถกำหนดทิศทางของความเร็วเชิงมุมได้โดยกฎเหล็กไขจุกด้านขวาเนื่องจากโมเมนต์ความเฉื่อยเป็นสเกลาร์ โมเมนตัมเชิงมุมจึงเป็นเวกเตอร์ โดยมีทิศทางตั้งฉากกับระนาบการหมุน ซึ่งเราสามารถตัดสินใจได้โดยกฎเหล็กไขจุกด้านขวา ในการเปลี่ยนโมเมนตัมเชิงมุมของระบบ เราต้องใช้แรงบิดภายนอก อัตราการเปลี่ยนแปลงของโมเมนตัมเชิงมุมเป็นสัดส่วนกับแรงบิดที่เราใช้ หากไม่มีแรงบิดจากภายนอก โมเมนตัมเชิงมุมของระบบปิดจะถูกสงวนไว้
ความแตกต่างระหว่างโมเมนตัมเชิงเส้นและโมเมนตัมเชิงมุมคืออะไร
โมเมนตัมเชิงเส้นเป็นผลคูณของมวลของระบบคูณด้วยความเร็ว ในขณะที่โมเมนตัมเชิงมุมจะเทียบเท่ากับการหมุนของโมเมนตัมเชิงเส้น ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างโมเมนตัมเชิงเส้นและโมเมนตัมเชิงมุมคือ คำว่า โมเมนตัมเชิงเส้น อธิบายวัตถุที่เคลื่อนที่ในเส้นทางตรง ในขณะที่คำว่า โมเมนตัมเชิงมุม อธิบายวัตถุที่มีการเคลื่อนที่เชิงมุม
หน่วยวัดโมเมนตัมเชิงเส้นคือ kgm/s ในขณะที่หน่วยวัดโมเมนตัมเชิงมุมคือ kgm2rad/sดังนั้น นี่คือความแตกต่างที่สำคัญระหว่างโมเมนตัมเชิงเส้นและโมเมนตัมเชิงมุม นอกจากนี้ สมการของโมเมนตัมเชิงเส้นคือ p=mv โดยที่ p คือโมเมนตัมเชิงเส้น m คือมวลของวัตถุเคลื่อนที่และ v คือความเร็วของการเคลื่อนที่ ในขณะที่สมการของโมเมนตัมเชิงมุมคือ L=Iω โดยที่ L คือโมเมนตัมเชิงมุม I คือโมเมนต์ความเฉื่อย และ ω คือความเร็วเชิงมุม
สรุป – โมเมนตัมเชิงเส้นกับโมเมนตัมเชิงมุม
โดยย่อ โมเมนตัมเชิงเส้นและโมเมนตัมเชิงมุมเป็นแนวคิดที่สำคัญในฟิสิกส์ในการอธิบายการเคลื่อนที่ของวัตถุ ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างโมเมนตัมเชิงเส้นและโมเมนตัมเชิงมุมคือ คำว่า โมเมนตัมเชิงเส้น ใช้สำหรับวัตถุที่เคลื่อนที่ในเส้นทางตรง ในขณะที่คำว่า โมเมนตัมเชิงมุม ใช้กับวัตถุที่มีการเคลื่อนที่เชิงมุม