Сохранение энергии против импульса | Сохранение импульса против сохранения энергии
Сохранение энергии и сохранение импульса - две важные темы, обсуждаемые в физике. Эти основные понятия играют важную роль в таких областях, как астрономия, термодинамика, химия, ядерная наука и даже в механических системах. Очень важно иметь четкое представление об этих темах, чтобы преуспеть в этих областях. В этой статье мы собираемся обсудить, что такое сохранение энергии и сохранение импульса, их определения, применение этих двух тем, сходство и, наконец, разницу между сохранением импульса и сохранением энергии
Сохранение энергии
Сохранение энергии - это концепция, которая обсуждается в рамках классической механики. Это означает, что общее количество энергии в изолированной системе сохраняется. Однако это не совсем так. Чтобы полностью понять эту концепцию, нужно сначала понять концепцию энергии и массы. Энергия - неинтуитивное понятие. Термин «энергия» происходит от греческого слова «energeia», что означает действие или активность. В этом смысле энергия является механизмом деятельности. Энергия не является непосредственно наблюдаемой величиной. Однако его можно рассчитать путем измерения внешних свойств. Энергия может быть найдена во многих формах. Кинетическая энергия, тепловая энергия и потенциальная энергия являются лишь некоторыми из них. Энергия считалась сохраняющимся свойством Вселенной до тех пор, пока не была разработана специальная теория относительности. Наблюдения за ядерными реакциями показали, что энергия изолированной системы не сохраняется. Фактически, в изолированной системе сохраняется объединенная энергия и масса. Это потому, что энергия и масса взаимозаменяемы. Она задается очень известным уравнением E=m c2, где E - энергия, m - масса, а c - скорость света.
Сохранение импульса
Импульс – очень важное свойство движущегося объекта. Импульс объекта равен массе объекта, умноженной на скорость объекта. Поскольку масса является скаляром, импульс также является вектором, который имеет то же направление, что и скорость. Один из важнейших законов импульса - второй закон движения Ньютона. В нем говорится, что чистая сила, действующая на объект, равна скорости изменения импульса. Поскольку по нерелятивистской механике масса постоянна, скорость изменения импульса равна произведению массы на ускорение объекта. Наиболее важным выводом из этого закона является теория сохранения импульса. Это означает, что если результирующая сила, действующая на систему, равна нулю, общий импульс системы остается постоянным. Импульс сохраняется даже в релятивистских масштабах. Импульс имеет две различные формы. Линейный импульс - это импульс, соответствующий линейным движениям, а угловой момент - это импульс, соответствующий угловым движениям. Обе эти величины сохраняются при указанных выше условиях.
В чем разница между сохранением импульса и сохранением энергии?
• Сохранение энергии верно только для нерелятивистских масштабов и при условии, что ядерные реакции не происходят. Импульс, как линейный, так и угловой, сохраняется даже в релятивистских условиях.
• Сохранение энергии является скалярным сохранением; поэтому при расчетах необходимо учитывать общее количество энергии. Импульс - это вектор. Поэтому сохранение импульса принимается за сохранение направления. На сохранение влияют только импульсы рассматриваемого направления.
