Očuvanje energije vs Momentum | Očuvanje momenta naspram očuvanja energije
Očuvanje energije i očuvanje momenta su dvije važne teme o kojima se raspravlja u fizici. Ovi osnovni koncepti igraju važnu ulogu u oblastima kao što su astronomija, termodinamika, hemija, nuklearna nauka, pa čak i mehanički sistemi. Od vitalnog je značaja imati jasno razumijevanje u ovim temama kako biste bili izvrsni u ovim poljima. U ovom članku ćemo raspravljati o tome šta su očuvanje energije i očuvanje količine kretanja, njihove definicije, primjene ove dvije teme, sličnosti i na kraju razlike između očuvanja impulsa i očuvanja energije
Očuvanje energije
Očuvanje energije je koncept koji se razmatra u klasičnoj mehanici. Ovo navodi da je ukupna količina energije u izolovanom sistemu očuvana. Međutim, to nije sasvim tačno. Da bismo u potpunosti razumjeli ovaj koncept, prvo moramo razumjeti koncept energije i mase. Energija je neintuitivan koncept. Izraz "energija" je izveden iz grčke riječi "energeia", što znači rad ili aktivnost. U tom smislu, energija je mehanizam iza aktivnosti. Energija nije veličina koja se može direktno posmatrati. Međutim, može se izračunati mjerenjem vanjskih svojstava. Energija se može naći u mnogim oblicima. Kinetička energija, toplotna energija i potencijalna energija su samo neke. Smatralo se da je energija očuvano svojstvo u svemiru sve dok nije razvijena specijalna teorija relativnosti. Posmatranja nuklearnih reakcija pokazala su da energija izolovanog sistema nije očuvana. U stvari, to je kombinovana energija i masa koja se čuva u izolovanom sistemu. To je zato što su energija i masa zamjenjive. Dato je vrlo poznatom jednačinom E=m c2, gdje je E energija, m masa, a c brzina svjetlosti.
Očuvanje momenta
Momentum je veoma važno svojstvo objekta koji se kreće. Zamah objekta jednak je masi objekta pomnoženoj sa brzinom objekta. Pošto je masa skalar, impuls je također vektor, koji ima isti smjer kao i brzina. Jedan od najvažnijih zakona koji se tiče količine gibanja je drugi Newtonov zakon kretanja. Kaže da je neto sila koja djeluje na objekt jednaka brzini promjene momenta. Pošto je masa konstantna u nerelativističkoj mehanici, brzina promjene momenta je jednaka masi pomnoženoj sa ubrzanjem objekta. Najvažnije izvođenje iz ovog zakona je teorija održanja impulsa. Ovo kaže da ako je neto sila na sistem nula, ukupni impuls sistema ostaje konstantan. Zamah je očuvan čak iu relativističkim skalama. Momentum ima dva različita oblika. Linearni impuls je zamah koji odgovara linearnom kretanju, a ugaoni moment je impuls koji odgovara kutnim kretanjima. Obje ove količine se čuvaju prema gore navedenim kriterijima.
Koja je razlika između očuvanja momenta i očuvanja energije?
• Očuvanje energije važi samo za nerelativističke skale, i pod uslovom da se nuklearne reakcije ne dešavaju. Moment, linearni ili ugaoni, je očuvan čak iu relativističkim uslovima.
• Očuvanje energije je skalarno očuvanje; stoga, ukupna količina energije mora se uzeti u obzir kada se rade proračuni. Momentum je vektor. Stoga se očuvanje količine kretanja uzima kao očuvanje smjera. Samo momenti na razmatranom pravcu imaju uticaj na očuvanje.
