Energijos išsaugojimas ir pagreitis | „Momentum“išsaugojimas ir energijos išsaugojimas
Energijos išsaugojimas ir impulso išsaugojimas yra dvi svarbios fizikoje aptariamos temos. Šios pagrindinės sąvokos vaidina svarbų vaidmenį tokiose srityse kaip astronomija, termodinamika, chemija, branduolinis mokslas ir net mechaninės sistemos. Labai svarbu turėti aiškų supratimą šiomis temomis, kad galėtume tobulėti šiose srityse. Šiame straipsnyje aptarsime, kas yra energijos išsaugojimas ir impulso išsaugojimas, jų apibrėžimai, šių dviejų temų pritaikymas, panašumai ir galiausiai skirtumas tarp impulso išsaugojimo ir energijos išsaugojimo
Energijos taupymas
Energijos išsaugojimas yra sąvoka, apie kurią kalbama klasikinėje mechanikoje. Tai teigia, kad bendras energijos kiekis izoliuotoje sistemoje yra išsaugotas. Tačiau tai nėra visiškai tiesa. Norint visiškai suprasti šią sąvoką, pirmiausia reikia suprasti energijos ir masės sąvoką. Energija yra ne intuityvi sąvoka. Terminas „energija“yra kilęs iš graikų kalbos žodžio „energeia“, kuris reiškia operaciją ar veiklą. Šia prasme energija yra veiklos mechanizmas. Energija nėra tiesiogiai stebimas dydis. Tačiau jį galima apskaičiuoti matuojant išorines savybes. Energijos galima rasti įvairiais būdais. Kinetinė energija, šiluminė energija ir potenciali energija turi būti keletas. Manoma, kad energija buvo išsaugota visatos nuosavybė iki tol, kol buvo sukurta speciali reliatyvumo teorija. Branduolinių reakcijų stebėjimai parodė, kad izoliuotos sistemos energija nėra išsaugota. Tiesą sakant, tai yra bendra energija ir masė, išsaugoma izoliuotoje sistemoje. Taip yra todėl, kad energija ir masė yra keičiamos. Tai suteikia labai garsi lygtis E = mc2, kur E yra energija, m yra masė ir c yra šviesos greitis.
„Momentum“išsaugojimas
„Momentum“yra labai svarbi judančio objekto savybė. Daikto impulsas yra lygus daikto masei, padaugintai iš daikto greičio. Kadangi masė yra skaliarinė, impulsas taip pat yra vektorius, kurio kryptis yra tokia pati kaip ir greičio. Vienas iš svarbiausių impulsų dėsnių yra antrasis Niutono judėjimo dėsnis. Jame teigiama, kad grynoji jėga, veikianti objektą, lygi impulso pokyčio greičiui. Kadangi nereliatyvistinėje mechanikoje masė yra pastovi, impulso pokyčio greitis yra lygus masei, padaugintai iš objekto pagreičio. Svarbiausias išvedimas iš šio dėsnio yra impulso išsaugojimo teorija. Tai teigia, kad jei sistemos grynoji jėga yra lygi nuliui, bendras sistemos impulsas išlieka pastovus. Momentas išsaugotas net reliatyvistinėse skalėse.„Momentum“turi dvi skirtingas formas. Linijinis impulsas yra momentas, atitinkantis tiesinius judesius, o kampinis - kampinius judesius atitinkantis impulsas. Abu šie kiekiai išsaugomi pagal pirmiau nurodytus kriterijus.
Kuo skiriasi impulso išsaugojimas ir energijos išsaugojimas?
• Energijos taupymas galioja tik nereliatyvistinėms skalėms ir su sąlyga, kad nevyksta branduolinės reakcijos. Linijinis ar kampinis impulsas išsaugomas net ir reliatyvistinėmis sąlygomis.
• Energijos taupymas yra skaliarinis taupymas; todėl atliekant skaičiavimus reikia atsižvelgti į bendrą energijos kiekį. „Momentum“yra vektorius. Todėl impulsų išsaugojimas laikomas kryptiniu išsaugojimu. Tik išsaugota kryptis turi įtakos išsaugojimui.
