Импулс срещу енергия
Импулсът и енергията (кинетична енергия) са важни свойства на движещ се обект и се управляват от законите на Нютон за движението. И двете са свързани помежду си, тъй като произведението на масата и скоростта на движещ се обект е неговият импулс, а половината от произведението на масата и квадрата на неговата скорост се нарича неговата кинетична енергия. Така че, когато увеличите скоростта на обект, вие ефективно увеличавате неговия импулс, а също и кинетичната му енергия, както може да се види от формулата. Но, и това е важно, инерцията и кинетичната енергия на тялото не са еквивалентни и взаимозаменяеми.
Импулсът на движещо се тяло, според втория закон за движението на Нютон е произведението на неговата маса и скорост. Законът гласи, че скоростта на промяна на импулса е право пропорционална на приложената сила и е в посоката на силата.
P=m X v=mv
Сега кинетичната енергия на движещо се тяло се дава като половината от произведението на масата му и квадрата на скоростта му
K. E=½ m X v²=½ mv²
Ясно е, че както импулсът, така и енергията на движещо се тяло зависят от неговата скорост. Удвоявате скоростта и удвоявате импулса на тялото. Но удвояването на скоростта учетворява кинетичната енергия на движещото се тяло.
Нека видим разликата между импулса и кинетичната енергия чрез експеримент.
При лош случай пред кого от следните два бихте застанали, камион от 1000 кг, движещ се с 1 м/сек, или кюфте с тегло 1 кг, движещо се със скорост 1000 м/сек. Ако сте студент по физика, радостно бихте застанали пред камиона, тъй като той в най-добрия случай ще ви хвърли настрани, без да ви нарани много, докато кюфтето, движещо се с такава свирепа скорост, може дори да ви убие. Нека видим как.
P (камион)=1000X1=1000kg m/s
K. E (камион)=½ X10000 X 1X 1=500 джаула
От друга страна, P (кюфте)=1 X 1000=1000 kg m/s
K. E (кюфте)=½ X 1 X 1000 X 1000=500000 Джаула
Така е ясно, че поради много високата кинетична енергия на кюфтето е опасно да се стои пред него.
Накратко:
Импулс срещу енергия
• Въпреки че инерцията и кинетичната енергия на движещ се обект са свързани, те не са едно и също или еквивалентно.
• Докато импулсът е векторна величина, изискваща и посока, кинетичната енергия е скаларна величина, нуждаеща се само от количество.
• Ако удвоите скоростта на движещ се обект, неговият импулс се удвоява, но кинетичната енергия се учетворява.
