Rozdíl mezi úsporou energie a hybností

Úspora energie vs momentum Zachování hybnosti vs Zachování Energie
 

Zachování energie a zachování hybnosti jsou dvě důležitá témata diskutovaná ve fyzice. Tyto základní pojmy hrají hlavní roli v oborech, jako je astronomie, termodynamika, chemie, jaderná věda a dokonce i mechanické systémy. Aby bylo možné v těchto oborech vyniknout, je nezbytné mít v těchto tématech jasné porozumění. V tomto článku budeme diskutovat o tom, jaké jsou úspory energie a zachování hybnosti, jejich definice, aplikace těchto dvou témat, podobnosti a konečně rozdíl mezi zachováním hybnosti a úsporou energie

Uchování energie

Úspora energie je koncept, o kterém se diskutuje v klasické mechanice. To uvádí, že celkové množství energie v izolovaném systému je zachováno. To však není úplně pravda. Abychom tomuto konceptu plně porozuměli, musíme nejprve pochopit pojem energie a hmoty. Energie je neintuitivní koncept. Termín „energie“ je odvozen od řeckého slova „energeia“, což znamená provoz nebo činnost. V tomto smyslu je energie mechanismem činnosti. Energie není přímo pozorovatelné množství. Lze ji však vypočítat měřením vnějších vlastností. Energii lze nalézt v mnoha podobách. Kinetická energie, tepelná energie a potenciální energie jsou jen některé z nich. 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 izolované soustavě je ve skutečnosti zachována kombinovaná energie a hmota. Je to proto, že energie a hmota jsou zaměnitelné. Je dán velmi slavnou rovnicí E = m c2,kde E je energie, m je hmotnost ac je rychlost světla.

Zachování hybnosti

Momentum je velmi důležitá vlastnost pohybujícího se objektu. Hybnost objektu se rovná hmotnosti objektu vynásobené rychlostí objektu. Protože hmotnost je skalární, hybnost je také vektorem, který má stejný směr jako rychlost. Jeden z nejdůležitějších zákonů týkajících se hybnosti je Newtonův druhý zákon pohybu. Uvádí, že čistá síla působící na objekt se rovná rychlosti změny hybnosti. Protože hmota je konstantní na nereferivistické mechanice, rychlost změny hybnosti je stejná jako hmotnost vynásobená zrychlením objektu. Nejdůležitější odvození z tohoto zákona je teorie zachování hybnosti. To uvádí, že pokud je síťová síla v systému nulová, zůstává celková hybnost systému konstantní. Hybnost je zachována i v relativistických měřítcích. Momentum má dvě různé formy. Lineární hybnost je hybnost odpovídající lineárním pohybům a hybná hybnost je hybnost odpovídající úhlovým pohybům. Obě tato množství jsou zachována podle výše uvedených kritérií.

Jaký je rozdíl mezi zachováním hybnosti a zachování energie?

• Úspora energie platí pouze pro nere relativistické měřítka a za předpokladu, že nedojde k jaderným reakcím. Hybnost, lineární nebo úhlová, je zachována i v relativistických podmínkách.

• Úspora energie je skalární ochrana; při výpočtech je proto třeba brát v úvahu celkové množství energie. Momentum je vektor. Zachování hybnosti je proto bráno jako směrová ochrana. Na zachování mají vliv pouze momenty uvažovaného směru.