Różnica między zachowaniem energii a pędem

Oszczędzanie energii a pęd | Zachowanie pędu vs Konserwacja Energia
 

Zachowanie energii i zachowanie pędu to dwa ważne tematy omawiane w fizyce. Te podstawowe pojęcia odgrywają istotną rolę w takich dziedzinach, jak astronomia, termodynamika, chemia, nauki jądrowe, a nawet systemy mechaniczne. Niezbędne jest jasne zrozumienie tych tematów, aby osiągnąć sukces w tych dziedzinach. W tym artykule omówimy, czym jest zachowanie energii i zachowanie pędu, ich definicje, zastosowania tych dwóch tematów, podobieństwa i wreszcie różnica między zachowaniem pędu a zachowaniem energii

Oszczędzanie energii

Oszczędzanie energii to koncepcja omawiana w ramach mechaniki klasycznej. Oznacza to, że całkowita ilość energii w izolowanym systemie jest zachowana. Nie jest to jednak do końca prawda. Aby w pełni zrozumieć tę koncepcję, należy najpierw zrozumieć koncepcję energii i masy. Energia to nieintuicyjna koncepcja. Termin „energia” pochodzi od greckiego słowa „energeia”, co oznacza operację lub działanie. W tym sensie energia stanowi mechanizm działania. Energia nie jest ilością bezpośrednio obserwowalną. Można to jednak obliczyć, mierząc właściwości zewnętrzne. Energię można znaleźć w wielu postaciach. Energia kinetyczna, energia cieplna i energia potencjalna to tylko niektóre z nich. Do czasu opracowania specjalnej teorii względności energia uważana była za właściwość zachowaną we wszechświecie. Obserwacje reakcji jądrowych wykazały, że energia izolowanego układu nie jest zachowana. W rzeczywistości jest to połączona energia i masa, które są zachowane w izolowanym systemie. Jest tak, ponieważ energia i masa są wymienne. Daje to bardzo znane równanie E = mc²⁾,gdzie E jest energią, m jest masą, a c jest prędkością światła.

Zachowanie rozpędu

Pęd to bardzo ważna właściwość poruszającego się obiektu. Pęd obiektu jest równy masie obiektu pomnożonej przez prędkość obiektu. Ponieważ masa jest skalarem, pęd jest również wektorem, który ma ten sam kierunek co prędkość. Jednym z najważniejszych praw dotyczących pędu jest drugie prawo ruchu Newtona. Stwierdza, że ​​siła netto działająca na obiekt jest równa szybkości zmiany pędu. Ponieważ masa jest stała w mechanice nierelatywistycznej, szybkość zmiany pędu jest równa masie pomnożonej przez przyspieszenie obiektu. Najważniejszą pochodną tego prawa jest teoria zachowania pędu. Oznacza to, że jeśli siła netto układu wynosi zero, całkowity pęd układu pozostaje stały. Pęd zostaje zachowany nawet w skalach relatywistycznych. Momentum ma dwie różne formy. Pęd liniowy to pęd odpowiadający ruchom liniowym, a pęd kątowy to pęd odpowiadający ruchom kątowym. Obie te ilości są zachowane zgodnie z powyższymi kryteriami.