Conservarea Energiei vs Momentum | 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 despre ce sunt conservarea energiei și conservarea impulsului, definițiile acestora, aplicațiile acestor două subiecte, asemănările și în cele din urmă diferența dintre conservarea impulsului și conservarea energiei
Conservarea Energiei
Conservarea energiei este un concept care este discutat în cadrul mecanicii clasice. Aceasta afirmă că cantitatea totală de energie dintr-un sistem izolat este conservată. Cu toate acestea, acest lucru nu este pe deplin 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 operare sau activitate. În acest sens, energia este mecanismul din spatele unei activități. Energia nu este o cantitate direct observabilă. Cu toate acestea, poate fi calculat prin măsurarea proprietăților externe. Energia poate fi găsită în multe forme. Energia cinetică, energia termică și energia potențială sunt câteva dintre acestea. S-a considerat că energia este o proprietate conservată în univers până când a fost dezvoltată teoria specială a relativității. 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 dată de faimoasa ecuație E = mc2, 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 un scalar, impulsul este, de asemenea, un vector, care are aceeași direcție ca viteza. Una dintre cele mai importante legi cu privire la impuls este a doua lege a mișcării lui Newton. Se afirmă că forța netă care acționează asupra unui obiect este egală cu rata de schimbare a impulsului. Deoarece masa este constantă pe mecanica non-relativistă, rata de schimbare a impulsului este egală cu, masa înmulțită cu accelerația obiectului. Cea mai importantă derivare 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 în scări relativiste. Momentul are două forme diferite. Momentul liniar este impulsul corespunzător mișcărilor liniare, iar impulsul unghiular este impulsul corespunzător mișcărilor unghiulare. Ambele cantități sunt conservate conform criteriilor de mai sus.
Care este diferența dintre conservarea impulsului și conservarea energiei?
• Conservarea energiei este adevărată numai pentru scale non-relativiste și cu condiția ca reacțiile nucleare să nu apară. 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 se fac calcule. Momentul este un vector. Prin urmare, conservarea impulsului este luată ca o conservare direcțională. Doar momentele pe direcția luată în considerare au un impact asupra conservării.
