Էներգիայի պահպանում ընդդեմ շարժման | Մոմենտի պահպանում ընդդեմ էներգիայի պահպանման
Էներգիայի պահպանումը և իմպուլսի պահպանումը երկու կարևոր թեմաներ են, որոնք քննարկվում են ֆիզիկայում: Այս հիմնական հասկացությունները մեծ դեր են խաղում այնպիսի ոլորտներում, ինչպիսիք են աստղագիտությունը, թերմոդինամիկան, քիմիան, միջուկային գիտությունը և նույնիսկ մեխանիկական համակարգերը: Այս ոլորտներում գերազանցելու համար այս թեմաների վերաբերյալ հստակ պատկերացում ունենալը կենսական նշանակություն ունի: Այս հոդվածում մենք պատրաստվում ենք քննարկել, թե ինչ է էներգիայի պահպանումը և իմպուլսի պահպանումը, դրանց սահմանումները, այս երկու թեմաների կիրառությունները, իմպուլսի պահպանման և էներգիայի պահպանման միջև նմանությունները և վերջապես տարբերությունը
Էներգիայի պահպանում
Էներգիայի պահպանումը հայեցակարգ է, որը քննարկվում է դասական մեխանիկայի ներքո: Սա նշում է, որ մեկուսացված համակարգում էներգիայի ընդհանուր քանակը պահպանվում է: Այնուամենայնիվ, սա ամբողջովին ճիշտ չէ: Այս հասկացությունն ամբողջությամբ հասկանալու համար նախ պետք է հասկանալ էներգիա և զանգված հասկացությունը: Էներգիան ոչ ինտուիտիվ հասկացություն է: «Էներգիա» տերմինը ծագել է հունարեն «energeia» բառից, որը նշանակում է գործողություն կամ գործունեություն։ Այս առումով էներգիան գործունեության մեխանիզմն է: Էներգիան ուղղակիորեն դիտարկվող մեծություն չէ։ Այնուամենայնիվ, այն կարելի է հաշվարկել արտաքին հատկությունների չափման միջոցով: Էներգիան կարելի է գտնել բազմաթիվ ձևերով. Կինետիկ էներգիան, ջերմային էներգիան և պոտենցիալ էներգիան կարելի է անվանել մի քանիսը: Ենթադրվում էր, որ էներգիան պահպանված հատկություն է տիեզերքում մինչև հարաբերականության հատուկ տեսության մշակումը: Միջուկային ռեակցիաների դիտարկումները ցույց են տվել, որ մեկուսացված համակարգի էներգիան չի պահպանվում։ Իրականում, դա համակցված էներգիան և զանգվածն է, որը պահպանվում է մեկուսացված համակարգում:Դա պայմանավորված է նրանով, որ էներգիան և զանգվածը փոխարինելի են: Այն տրված է շատ հայտնի E=m c2 հավասարմամբ, որտեղ E-ն էներգիան է, m-ը զանգվածն է, իսկ c-ն՝ լույսի արագությունը:
Մոմենտի պահպանում
Մոմենտումը շարժվող օբյեկտի շատ կարևոր հատկություն է: Օբյեկտի իմպուլսը հավասար է մարմնի զանգվածին, որը բազմապատկվում է օբյեկտի արագությամբ: Քանի որ զանգվածը սկալյար է, իմպուլսը նույնպես վեկտոր է, որն ունի նույն ուղղությունը, ինչ արագությունը։ Իմպուլսի վերաբերյալ ամենակարևոր օրենքներից մեկը Նյուտոնի շարժման երկրորդ օրենքն է: Այն նշում է, որ օբյեկտի վրա ազդող զուտ ուժը հավասար է իմպուլսի փոփոխության արագությանը։ Քանի որ զանգվածը հաստատուն է ոչ հարաբերական մեխանիկայի վրա, իմպուլսի փոփոխության արագությունը հավասար է զանգվածին, որը բազմապատկվում է օբյեկտի արագացումով։ Այս օրենքից ամենակարևոր ածանցյալը իմպուլսի պահպանման տեսությունն է: Սա նշանակում է, որ եթե համակարգի վրա զուտ ուժը զրո է, ապա համակարգի ընդհանուր իմպուլսը մնում է հաստատուն:Իմպուլսը պահպանվում է նույնիսկ հարաբերական մասշտաբներով։ Շարժումն ունի երկու տարբեր ձևեր. Գծային իմպուլսը գծային շարժումներին համապատասխան իմպուլս է, իսկ անկյունային իմպուլսը անկյունային շարժումներին համապատասխանող իմպուլսն է։ Այս երկու քանակներն էլ պահպանվում են վերը նշված չափանիշներով։
Ո՞րն է տարբերությունը իմպուլսի պահպանման և էներգիայի պահպանման միջև:
• Էներգիայի պահպանումը ճշմարիտ է միայն ոչ հարաբերական մասշտաբների դեպքում և պայմանով, որ միջուկային ռեակցիաներ տեղի չունենան: Իմպուլսը, գծային կամ անկյունային, պահպանվում է նույնիսկ հարաբերականության պայմաններում:
• Էներգիայի պահպանումը սկալյար պահպանում է. հետևաբար, հաշվարկներ կատարելիս պետք է հաշվի առնել էներգիայի ընդհանուր քանակը: Իմպուլսը վեկտոր է: Ուստի իմպուլսի պահպանումն ընդունվում է որպես ուղղորդված պահպանում։ Միայն դիտարկված ուղղության մոմենտն է ազդում պահպանման վրա:
