מומנטום זוויתי ומהירות זוויתית – הבדלים

מומנטום זוויתי ומהירות זוויתית הם שני מושגים חשובים במכניקה סיבובית. למרות ששני המושגים קשורים זה בזה, קיימים ביניהם הבדלים מהותיים. במאמר זה נעמיק בהבדלים בין שני המושגים הללו.

• הגדרה: מומנטום זוויתי הוא מדד לכמות התנועה הסיבובית של גוף סביב ציר. לעומת זאת, מהירות זוויתית היא קצב השינוי של העתק הזוויתי של גוף סביב ציר.
• יחידות: מומנטום זוויתי נמדד בקילוגרם מטר בריבוע לשנייה (kg⋅m^2/s), בעוד שמהירות זוויתית נמדדת ברדיאנים לשנייה (rad/s).
• משמעות פיזיקלית: מומנטום זוויתי מייצג את כמות ההתנגדות של גוף לשינוי במצבו הסיבובי. ככל שמומנטום זוויתי של גוף גדול יותר, כך קשה יותר לשנות את מהירותו הזוויתית. לעומת זאת, מהירות זוויתית מייצגת את קצב השינוי של כיוון הגוף סביב ציר. ככל שמהירות זוויתית של גוף גדולה יותר, כך הוא מסתובב מהר יותר.
• חוק שימור: מומנטום זוויתי הוא גודל שמור, כלומר הוא נשאר קבוע במערכת סגורה בהיעדר מומנט חיצוני. חוק שימור המומנטום הזוויתי הוא אחד מחוקי היסוד של הפיזיקה והוא משמש לפתרון בעיות רבות במכניקה סיבובית. לעומת זאת, מהירות זוויתית אינה גודל שמור והיא יכולה להשתנות בהשפעת מומנט חיצוני.
• דוגמאות: מומנטום זוויתי ניתן לראות בסיבוב של כדור הארץ סביב צירו, סיבוב של גלגל מכונית סביב הציר שלו או סיבוב של מחוג שעון סביב צירו. מהירות זוויתית ניתן לראות בסיבוב של להבי מניפה, סיבוב של ברגי מסוק או סיבוב של גלגלי רכבת סביב הצירים שלהם.