Запазване на енергия срещу импулс | Запазване на импулса срещу запазване на енергия
Запазването на енергията и запазването на импулса са две важни теми, обсъждани във физиката. Тези основни понятия играят важна роля в области като астрономия, термодинамика, химия, ядрена наука и дори механични системи. Жизненоважно е да имате ясно разбиране по тези теми, за да бъдете отлични в тези области. В тази статия ще обсъдим какво представляват запазването на енергията и запазването на импулса, техните дефиниции, приложенията на тези две теми, приликите и накрая разликата между запазването на импулса и запазването на енергията
Запазване на енергия
Запазването на енергия е концепция, която се обсъжда в рамките на класическата механика. Това гласи, че общото количество енергия в изолирана система се запазва. Това обаче не е съвсем вярно. За да разберем напълно тази концепция, първо трябва да разберем концепцията за енергия и маса. Енергията е неинтуитивно понятие. Терминът „енергия“произлиза от гръцката дума „energeia“, която означава операция или дейност. В този смисъл енергията е механизмът зад една дейност. Енергията не е пряко наблюдавана величина. Въпреки това може да се изчисли чрез измерване на външни свойства. Енергията може да се намери в много форми. Кинетичната енергия, топлинната енергия и потенциалната енергия са само няколко. Смяташе се, че енергията е запазено свойство във Вселената до разработването на специалната теория на относителността. Наблюденията на ядрените реакции показват, че енергията на изолирана система не се запазва. Всъщност това е комбинираната енергия и маса, която се запазва в изолирана система. Това е така, защото енергията и масата са взаимозаменяеми. Тя се дава от много известното уравнение E=m c2, където E е енергията, m е масата и c е скоростта на светлината.
Запазване на импулса
Импулсът е много важно свойство на движещ се обект. Импулсът на обект е равен на масата на обекта, умножена по скоростта на обекта. Тъй като масата е скаларна, импулсът също е вектор, който има същата посока като скоростта. Един от най-важните закони относно импулса е вторият закон на Нютон за движението. Той гласи, че общата сила, действаща върху обект, е равна на скоростта на промяна на импулса. Тъй като масата е постоянна според нерелативистичната механика, скоростта на промяна на импулса е равна на масата, умножена по ускорението на обекта. Най-важният извод от този закон е теорията за запазване на импулса. Това гласи, че ако общата сила върху система е нула, общият импулс на системата остава постоянен. Инерцията се запазва дори в релативистични мащаби. Инерцията има две различни форми. Линейният импулс е импулсът, съответстващ на линейни движения, а ъгловият импулс е импулсът, съответстващ на ъгловите движения. И двете количества се запазват при горните критерии.
Каква е разликата между запазване на импулса и запазване на енергия?
• Запазването на енергия е вярно само за нерелативистични мащаби и при условие, че не се случват ядрени реакции. Инерцията, линейна или ъглова, се запазва дори при релативистични условия.
• Консервацията на енергия е скаларна консервация; следователно, общото количество енергия трябва да се има предвид, когато се правят изчисления. Инерцията е вектор. Следователно запазването на импулса се приема като запазване на посоката. Само моментите в разглежданата посока оказват влияние върху опазването.
