Մոմենտ ընդդեմ էներգիա
Մոմենտը և էներգիան (կինետիկ էներգիա) շարժվող առարկայի կարևոր հատկություններն են և ղեկավարվում են Նյուտոնի շարժման օրենքներով: Նրանք երկուսն էլ կապված են միմյանց հետ, քանի որ շարժվող օբյեկտի զանգվածի և արագության արտադրյալը նրա իմպուլսն է, իսկ զանգվածի արտադրյալի և դրա արագության քառակուսու կեսը կոչվում է նրա կինետիկ էներգիա: Այսպիսով, երբ դուք մեծացնում եք օբյեկտի արագությունը, դուք արդյունավետորեն մեծացնում եք նրա իմպուլսը, ինչպես նաև նրա կինետիկ էներգիան, ինչպես երևում է բանաձևով: Բայց, և սա կարևոր է, մարմնի իմպուլսը և կինետիկ էներգիան համարժեք և փոխարինելի չեն:
Շարժվող մարմնի թափը, ըստ Նյուտոնի շարժման երկրորդ օրենքի, նրա զանգվածի և արագության արտադրյալն է: Օրենքը նշում է, որ իմպուլսի փոփոխության արագությունը ուղիղ համեմատական է կիրառվող ուժին և այն ուժի ուղղությամբ է։
P=m X v=mv
Այժմ շարժվող մարմնի կինետիկ էներգիան տրվում է որպես նրա զանգվածի և արագության քառակուսու արտադրյալի կեսը
K. E=½ մ X v²=½ մվ²
Ակնհայտ է, որ շարժվող մարմնի և՛ իմպուլսը, և՛ էներգիան կախված են նրա արագությունից: Դուք կրկնապատկում եք արագությունը և կրկնապատկում եք մարմնի թափը։ Բայց արագության կրկնապատկումը քառապատկում է շարժվող մարմնի կինետիկ էներգիան։
Եկեք տեսնենք իմպուլսի և կինետիկ էներգիայի տարբերությունը փորձի միջոցով:
Հնարավորության դեպքում հետևյալ երկուսից ո՞րի դիմաց կկանգնեիք՝ 1000 կգ քաշով բեռնատարը, որը շարժվում է 1մ/վ արագությամբ, թե 1 կգ քաշով կոլոլակ, որը շարժվում է 1000մ/վ արագությամբ: Եթե դուք ֆիզիկայի ուսանող եք, ուրախությամբ կկանգնեիք բեռնատարի դիմաց, քանի որ այն լավագույն դեպքում կողք կշպրտի՝ առանց չափազանց մեծ վնաս պատճառելու, մինչդեռ այդքան դաժան արագությամբ շարժվող կոլոլակը կարող է նույնիսկ սպանել ձեզ: Եկեք տեսնենք, թե ինչպես:
P (բեռնատար)=1000X1=1000 կգ մ/վ
K. E (բեռնատար)=½ X10000 X 1X 1=500 ջոուլ
Մյուս կողմից, P (կոլոլակ)=1 X 1000=1000 կգ մ/վրկ
K. E (կոլոլակ)=½ X 1 X 1000 X 1000=500000 Ջուլ
Այսպիսով պարզ է, որ կոլոլակի շատ բարձր կինետիկ էներգիայի պատճառով վտանգավոր է կանգնել դրա դիմաց:
Հակիրճ՝
Մոմենտ ընդդեմ էներգիա
• Թեև շարժվող օբյեկտի իմպուլսը և կինետիկ էներգիան փոխկապակցված են, դրանք համարժեք չեն:
• Թեև իմպուլսը վեկտորային մեծություն է, որը նույնպես պահանջում է ուղղություն, կինետիկ էներգիան սկալյար մեծություն է, որն ընդամենը քանակի կարիք ունի:
• Եթե դուք կրկնապատկում եք շարժվող առարկայի արագությունը, նրա իմպուլսը կրկնապատկվում է, բայց կինետիկ էներգիան քառապատկվում է:
