Energian säästäminen vs Momentum | Momentumin säilyminen vs energiansäästö
Energian säilyminen ja liikemäärän säilyminen ovat kaksi tärkeää aihetta, joista keskustellaan fysiikassa. Näillä peruskäsitteillä on suuri rooli sellaisilla aloilla kuin tähtitiede, termodynamiikka, kemia, ydintiede ja jopa mekaaniset järjestelmät. On elintärkeää saada selkeä ymmärrys näistä aiheista, jotta voit menestyä näillä aloilla. Tässä artikkelissa aiomme keskustella siitä, mitä energian säilyminen ja liikemäärän säilyminen ovat, niiden määritelmät, näiden kahden aiheen sovellukset, yhtäläisyydet ja lopuksi liikemäärän säilymisen ja energian säilymisen välinen ero
Energian säästäminen
Energian säästö on käsite, josta keskustellaan klassisen mekaniikan alla. Tämä tarkoittaa, että energian kokonaismäärä eristetyssä järjestelmässä säilyy. Tämä ei kuitenkaan ole täysin totta. Ymmärtääkseen tämän käsitteen täysin, täytyy ensin ymmärtää energian ja massan käsite. Energia on epäintuitiivinen käsite. Termi "energia" on johdettu kreikan sanasta "energeia", joka tarkoittaa toimintaa tai toimintaa. Tässä mielessä energia on toiminnan takana oleva mekanismi. Energia ei ole suoraan havaittavissa oleva määrä. Se voidaan kuitenkin laskea mittaamalla ulkoisia ominaisuuksia. Energiaa löytyy monessa muodossa. Kineettinen energia, lämpöenergia ja potentiaalienergia ovat muutamia mainitaksemme. Energian ajateltiin olevan säilynyt ominaisuus universumissa, kunnes erityinen suhteellisuusteoria kehitettiin. Ydinreaktioiden havainnot osoittivat, että eristetyn järjestelmän energia ei säily. Itse asiassa se on yhdistetty energia ja massa, joka säilyy eristetyssä järjestelmässä. Tämä johtuu siitä, että energia ja massa ovat keskenään vaihdettavissa. Se saadaan hyvin kuuluisalla yhtälöllä E=m c2, jossa E on energia, m on massa ja c on valon nopeus.
Momentumin säilyttäminen
Momentti on erittäin tärkeä liikkuvan kohteen ominaisuus. Esineen liikemäärä on yhtä suuri kuin kohteen massa kerrottuna kohteen nopeudella. Koska massa on skalaari, liikemäärä on myös vektori, jolla on sama suunta kuin nopeudella. Yksi tärkeimmistä liikemäärää koskevista laeista on Newtonin toinen liikelaki. Siinä sanotaan, että esineeseen vaikuttava nettovoima on yhtä suuri kuin liikemäärän muutosnopeus. Koska massa on vakio ei-relativistisessa mekaniikassa, liikemäärän muutosnopeus on yhtä suuri kuin massa kerrottuna kohteen kiihtyvyydellä. Tärkein johdos tästä laista on liikemäärän säilymisen teoria. Tämä tarkoittaa, että jos järjestelmään kohdistuva nettovoima on nolla, järjestelmän kokonaisliikemäärä pysyy vakiona. Vauhti säilyy jopa relativistisissa mittakaavassa. Momentumilla on kaksi eri muotoa. Lineaarinen liikemäärä on liikemäärä, joka vastaa lineaarisia liikkeitä, ja kulmaliikemäärä on liikemäärä, joka vastaa kulmaliikkeitä. Molemmat määrät säilyvät yllä olevien kriteerien mukaisesti.
Mitä eroa on liikemäärän ja energian säilymisen välillä?
• Energiansäästö on totta vain ei-relativistisissa asteikoissa ja edellyttäen, että ydinreaktioita ei tapahdu. Liikevoima, joko lineaarinen tai kulmikas, säilyy myös relativistisissa olosuhteissa.
• Energiansäästö on skalaarisäästö; siksi kokonaisenergiamäärä on otettava huomioon laskelmia tehtäessä. Momentti on vektori. Siksi liikemäärän säilyttäminen on otettu suunnatuksi säilyttämiseksi. Vain momentti tarkasteltavassa suunnassa vaikuttaa suojeluun.
