Skirtumas tarp energijos taupymo ir impulsų

Energijos taupymas prieš akimirką | Momentumo išsaugojimas vs Konservavimas Energija
 

Energijos taupymas ir impulsų 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 aiškiai suprasti šias temas, kad galėtume tobulėti šiose srityse. Šiame straipsnyje aptarsime, kas yra energijos taupymas ir impulsų išsaugojimas, jų apibrėžimai, šių dviejų temų taikymas, panašumai ir galutinis skirtumas tarp impulsų išsaugojimo ir energijos taupymo.

Energijos taupymas

Energijos taupymas yra sąvoka, aptariama klasikinėje mechanikoje. Tai teigia, kad bendras izoliuotos sistemos energijos kiekis yra išsaugotas. Tačiau tai ne visai tiesa. Norint visiškai suprasti šią sąvoką, pirmiausia reikia suprasti energijos ir masės sąvoką. Energija yra neintuityvi sąvoka. Terminas „energija“ kildinamas iš graikų kalbos žodžio „energeia“, kuris reiškia operaciją ar veiklą. Šia prasme energija yra veiklos pagrindas. Energija nėra tiesiogiai stebimas kiekis. Tačiau tai galima apskaičiuoti išmatuojant išorines savybes. Energija gali būti įvairių formų. Kinetinė energija, šiluminė ir potencinė energija yra keletas. Buvo manoma, kad energija yra išsaugota visatos savybė, kol nebuvo sukurta specialioji reliatyvumo teorija. Branduolinių reakcijų stebėjimai parodė, kad izoliuotos sistemos energija nėra taupoma. Tiesą sakant, tai yra bendra energija ir masė, kuri yra išsaugota izoliuotoje sistemoje. Taip yra todėl, kad energija ir masė yra keičiamos. Jį suteikia labai garsioji lygtis E = mc²,kur E yra energija, m yra masė, o c yra šviesos greitis.

Momentumo išsaugojimas

Momentas yra labai svarbi judančio objekto savybė. Objekto impulsas yra lygus objekto masei, padaugintai iš objekto greičio. Kadangi masė yra skaliarinė, impulsas taip pat yra vektorius, kurio kryptis tokia pati kaip greičio. Vienas svarbiausių impulsų įstatymų yra antrasis Niutono judėjimo dėsnis. Jame teigiama, kad grynoji jėga, veikianti objektą, yra lygi impulsų kitimo greičiui. Kadangi masė nekinta reliatyvistinėje mechanikoje, impulso kitimo greitis yra lygus masės, padaugintos iš objekto pagreičio, greičiui. Svarbiausias šio dėsnio išvedimas yra impulsų išsaugojimo teorija. Tai teigia, kad jei grynoji sistemos jėga yra lygi nuliui, bendras sistemos impulsas išlieka pastovus. Momentas išsaugomas net reliatyvistinėse skalėse. Momentas yra dviejų skirtingų formų. Linijinis impulsas yra impulsas, atitinkantis linijinius judesius, o kampinis impulsas - impulsas, atitinkantis kampinius judesius. Abu šie kiekiai išsaugomi pagal pirmiau nurodytus kriterijus.