Bevarande av energi mot momentum | Bevarande av fart mot energibesparing
Bevarande av energi och bevarande av fart är två viktiga ämnen som diskuteras i fysik. Dessa grundläggande begrepp spelar en viktig roll inom områden som astronomi, termodynamik, kemi, kärnvetenskap och till och med mekaniska system. Det är viktigt att ha en tydlig förståelse för dessa ämnen för att kunna utmärka sig inom dessa områden. I den här artikeln ska vi diskutera vad bevarande av energi och bevarande av momentum är, deras definitioner, tillämpningar av dessa två ämnen, likheterna och slutligen skillnaden mellan bevarande av momentum och bevarande av energi
Bevarande av energi
Energibesparing är ett begrepp som diskuteras under klassisk mekanik. Detta säger att den totala mängden energi i ett isolerat system bevaras. Detta är dock inte helt sant. För att förstå detta begrepp fullt ut måste man först förstå begreppet energi och massa. Energi är ett icke-intuitivt koncept. Uttrycket "energi" härstammar från det grekiska ordet "energeia", vilket betyder drift eller aktivitet. I den meningen är energi mekanismen bakom en aktivitet. Energi är inte en direkt observerbar kvantitet. Det kan dock beräknas genom att mäta externa egenskaper. Energi finns i många former. Kinetisk energi, termisk energi och potentiell energi är för att nämna några. Energi ansågs vara en bevarad egenskap i universum tills den speciella relativitetsteorin utvecklades. Observationerna av kärnreaktioner visade att energin i ett isolerat system inte sparas. I själva verket är det den kombinerade energin och massan som bevaras i ett isolerat system. Detta beror på att energi och massa är utbytbara. Den ges av den mycket berömda ekvationen E = mc2, där E är energin, m är massan och c är ljusets hastighet.
Bevarande av momentum
Momentum är en mycket viktig egenskap hos ett rörligt objekt. Ett objekts momentum är lika med objektets massa multiplicerat med objektets hastighet. Eftersom massan är en skalär är momentum också en vektor som har samma riktning som hastigheten. En av de viktigaste lagarna när det gäller fart är Newtons andra rörelselag. Den säger att nettokraften som verkar på ett objekt är lika med hastigheten för förändring av momentum. Eftersom massan är konstant på icke-relativistisk mekanik är hastigheten för förändring av momentum lika med massan multiplicerad med objektets acceleration. Den viktigaste härledningen från denna lag är teorin för bevarande av momentum. Detta säger att om nettokraften på ett system är noll, förblir systemets totala momentum konstant. Momentum bevaras även i relativistiska skalor. Momentum har två olika former. Det linjära momentet är det moment som motsvarar linjära rörelser, och vinkelmomentet är det moment som motsvarar vinkelrörelserna. Båda dessa kvantiteter konserveras enligt ovanstående kriterier.
Vad är skillnaden mellan bevarande av momentum och bevarande av energi?
• Energibesparing gäller endast för icke-relativistiska skalor, förutsatt att kärnreaktioner inte inträffar. Momentum, antingen linjärt eller vinklat, bevaras även under relativistiska förhållanden.
• Energibesparing är en skalär bevarande; därför måste den totala energimängden beaktas när man gör beräkningar. Momentum är en vektor. Därför tas bevarande av momentum som en riktad bevarande. Endast momentan på den övervägda riktningen har en inverkan på bevarandet.
