Enerģijas saglabāšana pret impulsu | Momentum saglabāšana vs Konservēšana Enerģija
Enerģijas saglabāšana un impulsa saglabāšana ir divas svarīgas fizikā apspriestas tēmas. Šīm pamatjēdzieniem ir liela nozīme tādās jomās kā astronomija, termodinamika, ķīmija, kodolzinātne un pat mehāniskās sistēmas. Ir svarīgi skaidri saprast šīs tēmas, lai sasniegtu izcilību šajās jomās. Šajā rakstā mēs diskutēsim par to, kas ir enerģijas saglabāšana un impulsa saglabāšana, to definīcijas, šo divu tēmu pielietojums, līdzības un visbeidzot atšķirība starp impulsa saglabāšanu un enerģijas saglabāšanu
Enerģijas saglabāšana
Enerģijas saglabāšana ir jēdziens, kas tiek apspriests klasiskajā mehānikā. Tas norāda, ka kopējais enerģijas daudzums izolētā sistēmā tiek saglabāts. Tomēr tā nav pilnīgi taisnība. Lai pilnībā izprastu šo jēdzienu, vispirms ir jāsaprot enerģijas un masas jēdziens. Enerģija ir neintuitīvs jēdziens. Termins “enerģija” ir atvasināts no grieķu vārda “energeia”, kas nozīmē darbību vai darbību. Šajā ziņā enerģija ir darbības aizkulisēs. Enerģija nav tieši novērojams daudzums. Tomēr to var aprēķināt, izmērot ārējās īpašības. Enerģiju var atrast daudzos veidos. Kinētiskā enerģija, siltumenerģija un potenciālā enerģija ir tikai daži. Tika uzskatīts, ka enerģija ir konservēta īpašība Visumā, līdz tika izstrādāta īpašā relativitātes teorija. Kodolreakciju novērojumi parādīja, ka izolētas sistēmas enerģija netiek saglabāta. Faktiski tā ir apvienotā enerģija un masa, kas tiek saglabāta izolētā sistēmā. Tas notiek tāpēc, ka enerģija un masa ir savstarpēji aizvietojami. To piešķir ļoti slavenais vienādojums E = m c2,kur E ir enerģija, m ir masa un c ir gaismas ātrums.
Momentum saglabāšana
Impulss ir ļoti svarīgs kustīga objekta īpašums. Objekta impulss ir vienāds ar objekta masu, kas reizināta ar objekta ātrumu. Tā kā masa ir skalārs, impulss ir arī vektors, kura virziens ir tāds pats kā ātrumam. Viens no vissvarīgākajiem likumiem, kas attiecas uz impulsu, ir Ņūtona otrais kustības likums. Tas nosaka, ka tīrais spēks, kas iedarbojas uz objektu, ir vienāds ar impulsa maiņas ātrumu. Tā kā masa nav nemainīga mehānikā, tad impulsa maiņas ātrums ir vienāds ar masu, kas reizināta ar objekta paātrinājumu. Vissvarīgākais atvasinājums no šī likuma ir impulsa saglabāšanas teorija. Tas nosaka - ja sistēmas neto spēks ir nulle, sistēmas kopējais impulss paliek nemainīgs. Momentum tiek saglabāts pat relativistic mērogos. Momentum ir divas dažādas formas. Lineārais impulss ir impulss, kas atbilst lineārajām kustībām, un leņķiskais impulss ir impulss, kas atbilst leņķiskajām kustībām. Abi šie daudzumi tiek saglabāti saskaņā ar iepriekšminētajiem kritērijiem.
Kāda ir atšķirība starp impulsa saglabāšanu un saglabāšana enerģija? • Enerģijas taupīšana attiecas tikai uz nerelatīvisma mērogu un ar nosacījumu, ka nenotiek kodolreakcijas. Moments, gan lineārs, gan leņķiskais, tiek saglabāts pat relativistiskos apstākļos. • Enerģijas taupīšana ir skalārā saglabāšana; tāpēc, veicot aprēķinus, jāņem vērā kopējais enerģijas daudzums. Momentum ir vektors. Tāpēc impulsu saglabāšana tiek uzskatīta par virziena saglabāšanu. Saglabāšanu ietekmē tikai attiecīgā virziena momenti. |