מומנטום זוויתי לעומת מהירות זוויתית

מומנטום זוויתי ומהירות זוויתית הם שני מושגים בסיסיים בפיזיקה המתארים את תנועת גופים סביב צירים. אף על פי ששניהם קשורים לסיבוב, הם מייצגים תכונות פיזיקליות שונות ומחושבים בדרכים שונות.

מהירות זוויתית

* **הגדרה:** שיעור השינוי של העקירה הזוויתית בזמן
* **יחידות:** רדיאנים לשנייה (rad/s)
* **הנוסחה:** ω = dθ/dt
* **פירוש:** מהירות זוויתית מתארת את קצב הסיבוב של גוף סביב ציר. היא מודדת את המהירות שבה הגוף עובר זווית מסוימת בזמן נתון.
* **דוגמה:** אם גלגל מסתובב ויוצר זווית של 60 מעלות בשנייה, המהירות הזוויתית שלו תהיה ω = 60°/s = π/3 rad/s.

מומנטום זוויתי

* **הגדרה:** כמות התנועה הסיבובית של גוף
* **יחידות:** קילוגרם מטר בריבוע לשנייה (kg⋅m²/s)
* **הנוסחה:** L = Iω
* **פירוש:** מומנטום זוויתי מתאר את הקושי לעצור את תנועת הסיבוב של גוף. הוא תלוי במומנט ההתמד של הגוף (I), שהוא מדד להתנגדות הגוף לשינויים בתנועה הזוויתית שלו, ובמהירות הזוויתית (ω).
* **דוגמה:** מחליק על הקרח מסתובב במהירות של 10 rad/s ויש לו מומנט התמד של 0.1 kg⋅m². המומנטום הזוויתי שלו יהיה L = 0.1 kg⋅m² × 10 rad/s = 1 kg⋅m²/s.

ההבדלים העיקריים

* **יחידות שונות:** מומנטום זוויתי נמדד ביחידות מסה, אורך וזמן, בעוד שמהירות זוויתית נמדדת ביחידות זווית וזמן.
* **פירוש שונה:** מהירות זוויתית מודדת את קצב הסיבוב, בעוד שמומנטום זוויתי מודד את הקושי לעצור את הסיבוב.
* **נוסחאות שונות:** מהירות זוויתית מחושבת על ידי העקירה הזוויתית חלקי הזמן, בעוד שמומנטום זוויתי מחושב על ידי מומנט ההתמד כפול המהירות הזוויתית.
* **משמעות פיזיקלית שונה:** מהירות זוויתית קשורה לדינמיקה של סיבוב, בעוד שמומנטום זוויתי קשור לאנרגיה האצורה בתנועה הסיבובית.
* **יישומים שונים:** מהירות זוויתית משמשת לתיאור תנועת מכונות מסתובבות, כמו גלגלים ומנועים, בעוד שמומנטום זוויתי משמש לתיאור תנועת גופים בחלל, כמו כוכבי לכת ולוויינים.