Conservarea energiei vs impuls | Conservarea impulsului vs conservarea energiei
Conservarea energiei și conservarea impulsului sunt două subiecte importante discutate în fizică. Aceste concepte de bază joacă un rol major în domenii precum astronomia, termodinamica, chimia, știința nucleară și chiar sistemele mecanice. Este vital să aveți o înțelegere clară a acestor subiecte pentru a excela în aceste domenii. În acest articol, vom discuta ce sunt conservarea energiei și conservarea impulsului, definițiile lor, aplicațiile acestor două subiecte, asemănările și, în final, diferența dintre conservarea energiei și conservarea energiei
Conservarea energiei
Conservarea energiei este un concept care este discutat în mecanica clasică. Aceasta afirmă că cantitatea totală de energie dintr-un sistem izolat este conservată. Cu toate acestea, acest lucru nu este în întregime adevărat. Pentru a înțelege pe deplin acest concept, trebuie mai întâi să înțelegem conceptul de energie și masă. Energia este un concept non-intuitiv. Termenul „energie” este derivat din cuvântul grecesc „energeia”, care înseamnă funcționare sau activitate. În acest sens, energia este mecanismul din spatele unei activități. Energia nu este o mărime direct observabilă. Cu toate acestea, poate fi calculat prin măsurarea proprietăților externe. Energia poate fi găsită sub mai multe forme. Energia cinetică, energia termică și energia potențială sunt pentru a numi câteva. S-a considerat că energia este o proprietate conservată în univers până când a fost dezvoltată teoria relativității speciale. Observațiile reacțiilor nucleare au arătat că energia unui sistem izolat nu este conservată. De fapt, energia și masa combinate sunt conservate într-un sistem izolat. Acest lucru se datorează faptului că energia și masa sunt interschimbabile. Este dat de foarte faimoasa ecuație E=m c2, unde E este energia, m este masa și c este viteza luminii.
Conservarea impulsului
Momentul este o proprietate foarte importantă a unui obiect în mișcare. Momentul unui obiect este egal cu masa obiectului înmulțită cu viteza obiectului. Deoarece masa este scalară, impulsul este și un vector, care are aceeași direcție ca și viteza. Una dintre cele mai importante legi referitoare la impuls este a doua lege a mișcării a lui Newton. Afirmă că forța netă care acționează asupra unui obiect este egală cu rata de schimbare a impulsului. Deoarece masa este constantă pe mecanica non-relatistă, rata de schimbare a impulsului este egală cu masa înmulțită cu accelerația obiectului. Cea mai importantă derivație din această lege este teoria conservării impulsului. Aceasta afirmă că, dacă forța netă asupra unui sistem este zero, impulsul total al sistemului rămâne constant. Momentul este conservat chiar și la scări relativiste. Momentum are două forme diferite. Momentul liniar este momentul corespunzător mișcărilor liniare, iar momentul unghiular este momentul corespunzător mișcărilor unghiulare. Ambele cantități sunt conservate conform criteriilor de mai sus.
Care este diferența dintre conservarea impulsului și conservarea energiei?
• Conservarea energiei este valabilă numai pentru scale non-relativiste și cu condiția ca reacțiile nucleare să nu aibă loc. Momentul, fie liniar, fie unghiular, este conservat chiar și în condiții relativiste.
• Conservarea energiei este o conservare scalară; prin urmare, cantitatea totală de energie trebuie luată în considerare atunci când faceți calcule. Momentul este un vector. Prin urmare, conservarea impulsului este considerată o conservare direcțională. Numai momentele de pe direcția considerată au impact asupra conservării.
