Запазване на енергията срещу инерцията | Запазване на инерцията срещу опазване на енергията
Запазването на енергията и запазването на инерцията са две важни теми, обсъждани във физиката. Тези основни понятия играят важна роля в области като астрономия, термодинамика, химия, ядрена наука и дори механични системи. Жизненоважно е да имате ясно разбиране по тези теми, за да постигнете отлични постижения в тези области. В тази статия ще обсъдим какво представляват запазването на енергията и запазването на инерцията, техните дефиниции, приложенията на тези две теми, сходствата и накрая разликата между запазването на инерцията и съхраняването на енергията
Запазване на енергията
Запазването на енергията е концепция, която се обсъжда под класическата механика. Това гласи, че общото количество енергия в изолирана система се запазва. Това обаче не е напълно вярно. За да разберем напълно тази концепция, първо трябва да разберем концепцията за енергия и маса. Енергията е неинтуитивна концепция. Терминът „енергия“произлиза от гръцката дума „energeia“, което означава операция или дейност. В този смисъл енергията е механизмът зад дадена дейност. Енергията не е пряко наблюдаемо количество. Той обаче може да бъде изчислен чрез измерване на външни свойства. Енергията може да се намери в много форми. Кинетичната енергия, топлинната енергия и потенциалната енергия са само няколко. Смятало се е, че енергията е запазено свойство във Вселената, докато не бъде разработена специалната теория на относителността. Наблюденията на ядрените реакции показаха, че енергията на изолирана система не се запазва. Всъщност комбинираната енергия и маса се запазват в изолирана система. Това е така, защото енергията и масата са взаимозаменяеми. Дадено е от много известното уравнение E = mc2, където E е енергията, m е масата, а c е скоростта на светлината.
Запазване на инерцията
Импулсът е много важно свойство на движещ се обект. Импулсът на даден обект е равен на масата на обекта, умножена по скоростта на обекта. Тъй като масата е скаларна, импулсът също е вектор, който има същата посока като скоростта. Един от най-важните закони по отношение на инерцията е вторият закон за движение на Нютон. Той гласи, че нетната сила, действаща върху даден обект, е равна на скоростта на промяна на импулса. Тъй като масата е постоянна за нерелятивистката механика, скоростта на промяна на импулса е равна на масата, умножена по ускорението на обекта. Най-важният извод от този закон е теорията за запазване на инерцията. Това гласи, че ако нетната сила върху системата е нула, общият импулс на системата остава постоянен. Инерцията се запазва дори в релативистки мащаб. Импулсът има две различни форми. Линейният импулс е импулсът, съответстващ на линейните движения, а ъгловият импулс е импулсът, съответстващ на ъгловите движения. И двете количества се запазват съгласно горните критерии.
Каква е разликата между запазването на импулса и запазването на енергията?
• Енергоспестяването е вярно само за нерелативистки мащаби и при условие, че не се случват ядрени реакции. Инерцията, линейна или ъглова, се запазва дори в релативистки условия.
• Запазването на енергията е скаларно съхранение; следователно при изчисленията трябва да се има предвид общото количество енергия. Импулсът е вектор. Следователно запазването на импулса се приема като насочване. Само моментите върху разглежданата посока оказват влияние върху опазването.
