Úspora energie vs hybnost Zachování hybnosti vs úspora energie
Zachování energie a zachování hybnosti jsou dvě důležitá témata diskutovaná ve fyzice. Tyto základní pojmy hrají hlavní roli v oblastech, jako je astronomie, termodynamika, chemie, jaderná věda a dokonce i mechanické systémy. Aby bylo možné v těchto oborech vyniknout, je nutné těmto tématům jasně rozumět. V tomto článku budeme diskutovat o tom, co jsou úspory energie a zachování hybnosti, jejich definice, aplikace těchto dvou témat, podobnosti a nakonec rozdíl mezi zachováním hybnosti a ochranou energie
Uchování energie
Úspora energie je koncept, který je diskutován v klasické mechanice. To znamená, že celkové množství energie v izolovaném systému je zachováno. To však není tak úplně pravda. Abychom tomuto pojmu plně porozuměli, musíme nejprve porozumět pojmu energie a hmoty. Energie je neintuitivní koncept. Termín „energie“je odvozen z řeckého slova „energeia“, což znamená činnost nebo činnost. V tomto smyslu je energie mechanismem činnosti. Energie není přímo pozorovatelné množství. Lze jej však vypočítat měřením vnějších vlastností. Energii lze nalézt v mnoha formách. Kinetická energie, tepelná energie a potenciální energie. Energie byla považována za konzervovanou vlastnost ve vesmíru, dokud nebyla vyvinuta speciální teorie relativity. Pozorování jaderných reakcí ukázala, že energie izolovaného systému není zachována. Ve skutečnosti je to kombinovaná energie a hmota, která je zachována v izolovaném systému. Je to proto, že energie a hmota jsou zaměnitelné. Je to dáno velmi slavnou rovnicí E = mc2, kde E je energie, m je hmotnost ac je rychlost světla.
Zachování hybnosti
Hybnost je velmi důležitá vlastnost pohybujícího se objektu. Hybnost objektu se rovná hmotnosti objektu vynásobené rychlostí objektu. Protože hmotnost je skalární, hybnost je také vektor, který má stejný směr jako rychlost. Jedním z nejdůležitějších zákonů týkajících se hybnosti je Newtonův druhý zákon pohybu. Uvádí, že čistá síla působící na objekt se rovná rychlosti změny hybnosti. Vzhledem k tomu, že hmotnost je na nerelativistické mechanice konstantní, je rychlost změny hybnosti rovna hmotnosti vynásobené zrychlením objektu. Nejdůležitější derivací z tohoto zákona je teorie zachování hybnosti. To říká, že pokud je čistá síla v systému nulová, celková hybnost systému zůstává konstantní. Hybnost je zachována i v relativistických měřítcích. Momentum má dvě různé formy. Lineární hybnost je hybnost odpovídající lineárním pohybům a moment hybnosti je hybnost odpovídající úhlovým pohybům. Obě tato množství jsou zachována podle výše uvedených kritérií.
Jaký je rozdíl mezi zachováním hybnosti a zachováním energie?
• Úspora energie platí pouze pro nerelativistické stupnice a za předpokladu, že nedojde k jaderným reakcím. Hybnost, ať už lineární nebo úhlová, je zachována i v relativistických podmínkách.
• Úspora energie je skalární ochranou; při výpočtech je proto nutné brát v úvahu celkové množství energie. Hybnost je vektor. Zachování hybnosti je proto bráno jako směrové zachování. Na ochranu má vliv pouze moment v uvažovaném směru.
