Różnica między pędem a energią

Pęd vs energia

Pęd i energia (energia kinetyczna) są ważnymi właściwościami poruszającego się obiektu i podlegają prawom ruchu Newtona. Oba są ze sobą powiązane, ponieważ iloczyn masy i prędkości poruszającego się obiektu stanowi jego pęd, a połowę iloczynu masy, a kwadrat jego prędkości nazywany jest jego energią kinetyczną. Kiedy więc zwiększasz prędkość obiektu, skutecznie zwiększasz jego pęd, a także jego energię kinetyczną, co widać na podstawie wzoru. Ale i to jest ważne, pęd i energia kinetyczna ciała nie są równoważne i wymienne.

Pęd poruszającego się ciała, zgodnie z drugą zasadą ruchu Newtona, jest iloczynem jego masy i prędkości. Prawo stanowi, że tempo zmiany pędu jest wprost proporcjonalne do przyłożonej siły i jest w kierunku siły.

P = m X v = mv

Teraz energia kinetyczna poruszającego się ciała jest podawana jako połowa iloczynu jego masy i kwadratu jego prędkości

K.E = ½ m X v^² = ½ mv²

Oczywiste jest, że zarówno pęd, jak i energia poruszającego się ciała zależą od jego prędkości. Podwajasz prędkość i podwajasz pęd ciała. Jednak podwojenie prędkości czterokrotnie zwiększa energię kinetyczną poruszającego się ciała.

Zobaczmy różnicę między pędem a energią kinetyczną poprzez eksperyment.

Biorąc pod uwagę złą szansę, która z dwóch poniższych pozycji stanie przed tobą, ciężarówka o masie 1000 kg poruszająca się z prędkością 1 m / s lub klopsik o wadze 1 kg poruszający się z prędkością 1000 m / s. Jeśli jesteś studentem fizyki, z radością stanąłbyś przed ciężarówką, ponieważ w najlepszym wypadku rzuciłaby cię ona w bok, nie powodując zbyt dużej szkody, podczas gdy klopsik poruszający się z tak dziką prędkością może nawet cię zabić. Zobaczmy jak.

P (ciężarówka) = 1000X1 = 1000 kg m / s

K.E (ciężarówka) = ½ X10000 X 1X 1 = 500 dżuli

Z drugiej strony,

P (klopsik) = 1 X 1000 = 1000 kg m / s

K.E (klopsik) = ½ X 1 X 1000 X 1000 = 500000 Dżuli

Oczywiste jest zatem, że ze względu na bardzo wysoką energię kinetyczną klopsika stanięcie przed nim jest niebezpieczne.

W skrócie: Pęd vs energia • Chociaż pęd i energia kinetyczna poruszającego się obiektu są powiązane, to nie są one równoważne. • Podczas gdy pęd jest również wielkością wektorową wymagającą kierunku, energia kinetyczna jest wielkością skalarną wymagającą jedynie ilości. • Jeśli podwoisz prędkość poruszającego się obiektu, jego pęd zostanie podwojony, ale energia kinetyczna czterokrotnie.

Powiązane linki:

1. Różnica między impulsem a siłą

2. Różnica między momentem a impulsem