Rozdiel medzi úsporou energie a hybnosťou

Zachovanie energie vs momentum Zachovanie hybnosti vs Zachovanie energie
 

Zachovanie energie a zachovanie hybnosti sú dve dôležité témy diskutované vo fyzike. Tieto základné pojmy hrajú hlavnú úlohu v oblastiach ako astronómia, termodynamika, chémia, jadrová veda a dokonca aj mechanické systémy. Aby bolo možné vynikať v týchto oblastiach, je nevyhnutné jasne porozumieť týmto témam. V tomto článku sa chystáme diskutovať o tom, aké sú úspory energie a zachovanie hybnosti, ich definície, aplikácie týchto dvoch tém, podobnosti a nakoniec rozdiel medzi zachovaním hybnosti a úsporou energie.

Úspora energie

Úspora energie je koncept, o ktorom sa diskutuje v rámci klasickej mechaniky. To znamená, že celkové množstvo energie v izolovanom systéme je zachované. To však nie je úplne pravda. Na úplné pochopenie tohto pojmu je potrebné najprv pochopiť pojem energie a hmoty. Energia je neintuitívny koncept. Termín „energia“ je odvodený z gréckeho slova „energeia“, čo znamená operácia alebo činnosť. V tomto zmysle je energia mechanizmom činnosti. Energia nie je priamo pozorovateľné množstvo. Môže sa však vypočítať meraním vonkajších vlastností. Energiu možno nájsť v mnohých formách. Kinetická energia, tepelná energia a potenciálna energia sú len niektoré z nich. Energia bola považovaná za konzervovanú vlastnosť vo vesmíre až do vyvinutia špeciálnej teórie relativity. Pozorovania jadrových reakcií ukázali, že energia izolovaného systému nie je zachovaná. V izolovanom systéme sa v skutočnosti zachováva kombinovaná energia a hmotnosť. Je to preto, že energia a hmota sú vzájomne zameniteľné. Je daná veľmi slávnou rovnicou E = m c²,kde E je energia, m je hmotnosť ac je rýchlosť svetla.

Zachovanie hybnosti

Momentum je veľmi dôležitá vlastnosť pohybujúceho sa objektu. Hybnosť objektu sa rovná hmotnosti objektu vynásobenej rýchlosťou objektu. Pretože hmota je skalárna, hybnosť je tiež vektorom, ktorý má rovnaký smer ako rýchlosť. Jedným z najdôležitejších zákonov týkajúcich sa dynamiky je Newtonov druhý zákon o pohybe. Uvádza sa v ňom, že čistá sila pôsobiaca na objekt sa rovná miere zmeny hybnosti. Pretože hmota je konštantná na nereferivistickej mechanike, rýchlosť zmeny hybnosti je rovnaká ako hmotnosť vynásobená zrýchlením objektu. Najdôležitejšou deriváciou z tohto zákona je teória zachovania dynamiky. To znamená, že ak je čistá sila v systéme nula, celková hybnosť systému zostáva konštantná. Hybnosť je zachovaná aj v relativistických mierkach. Momentum má dve rôzne formy. Lineárna hybnosť je hybnosť zodpovedajúca lineárnym pohybom a hybná hybnosť je hybnosť zodpovedajúca uhlovým pohybom. Obidve tieto množstvá sa zachovávajú podľa vyššie uvedených kritérií.