Očuvanje energije u odnosu na zamah | Očuvanje zamaha nasuprot očuvanju energije
Očuvanje energije i očuvanje količine kretanja dvije su važne teme o kojima se raspravlja u fizici. Ovi osnovni koncepti igraju važnu ulogu u područjima poput astronomije, termodinamike, kemije, nuklearne znanosti, pa čak i mehaničkih sustava. Od vitalne je važnosti imati jasno razumijevanje ovih tema kako biste bili uspješni u tim poljima. U ovom ćemo članku raspravljati o tome što su očuvanje energije i očuvanje količine gibanja, njihove definicije, primjene ovih dviju tema, sličnosti i konačno razliku između očuvanja količine gibanja i očuvanja energije
Očuvanje energije
Očuvanje energije koncept je o kojem se raspravlja u klasičnoj mehanici. To kaže da je ukupna količina energije u izoliranom sustavu očuvana. Međutim, to nije posve točno. Da bismo u potpunosti razumjeli ovaj koncept, prvo moramo razumjeti koncept energije i mase. Energija je neintuitivan koncept. Pojam "energija" potječe od grčke riječi "energeia", što znači djelovanje ili aktivnost. U tom smislu energija je mehanizam koji stoji iza aktivnosti. Energija nije veličina koja se može izravno promatrati. Međutim, može se izračunati mjerenjem vanjskih svojstava. Energija se može naći u mnogim oblicima. Kinetička energija, toplinska energija i potencijalna energija su samo neke od njih. Smatralo se da je energija očuvano svojstvo u svemiru sve dok nije razvijena posebna teorija relativnosti. Promatranja nuklearnih reakcija pokazala su da energija izoliranog sustava nije očuvana. Zapravo, to je kombinirana energija i masa koja je sačuvana u izoliranom sustavu. To je zato što su energija i masa međusobno zamjenjive. Dana je vrlo poznatom jednadžbom E=m c2, gdje je E energija, m masa, a c brzina svjetlosti.
Očuvanje zamaha
Momentum je vrlo važno svojstvo pokretnog objekta. Moment količine gibanja tijela jednak je masi tijela pomnoženoj s brzinom tijela. Budući da je masa skalar, količina gibanja je također vektor, koji ima isti smjer kao i brzina. Jedan od najvažnijih zakona o količini gibanja je drugi Newtonov zakon gibanja. Kaže da je neto sila koja djeluje na tijelo jednaka brzini promjene momenta. Budući da je masa konstantna u nerelativističkoj mehanici, brzina promjene količine gibanja jednaka je masi pomnoženoj s akceleracijom objekta. Najvažniji izvod iz ovog zakona je teorija očuvanja momenta. To kaže da ako je neto sila na sustav jednaka nuli, ukupni zamah sustava ostaje konstantan. Moment je očuvan čak iu relativističkim skalama. Zamah ima dva različita oblika. Linijska količina gibanja je količina gibanja koja odgovara linearnim gibanjima, a kutna količina gibanja je količina gibanja koja odgovara kutnim gibanjima. Obje ove količine se čuvaju pod gornjim kriterijima.
Koja je razlika između očuvanja količine gibanja i očuvanja energije?
• Očuvanje energije vrijedi samo za nerelativističke ljestvice i pod uvjetom da ne dolazi do nuklearnih reakcija. Zamah, bilo linearan ili kutni, očuvan je čak i u relativističkim uvjetima.
• Očuvanje energije je skalarno očuvanje; stoga se pri izračunima mora uzeti u obzir ukupna količina energije. Zamah je vektor. Stoga se očuvanje momenta uzima kao očuvanje smjera. Samo momenti na razmatranom smjeru imaju utjecaj na očuvanje.
