Conservazione dell'energia vs Momentum | Conservazione della quantità di moto vs conservazione dell'energia
La conservazione dell'energia e la conservazione della quantità di moto sono due argomenti importanti discussi in fisica. Questi concetti di base svolgono un ruolo importante in campi come l'astronomia, la termodinamica, la chimica, la scienza nucleare e persino i sistemi meccanici. È fondamentale avere una chiara comprensione di questi argomenti per eccellere in questi campi. In questo articolo, discuteremo cosa sono la conservazione dell'energia e la conservazione della quantità di moto, le loro definizioni, le applicazioni di questi due argomenti, le somiglianze e infine la differenza tra la conservazione della quantità di moto e la conservazione dell'energia
Conservazione dell'energia
La conservazione dell'energia è un concetto discusso nella meccanica classica. Ciò afferma che la quantità totale di energia in un sistema isolato viene conservata. Tuttavia, questo non è del tutto vero. Per comprendere appieno questo concetto, bisogna prima comprendere il concetto di energia e massa. L'energia è un concetto non intuitivo. Il termine “energia” deriva dalla parola greca “energeia”, che significa operazione o attività. In questo senso, l'energia è il meccanismo alla base di un'attività. L'energia non è una quantità direttamente osservabile. Tuttavia, può essere calcolato misurando le proprietà esterne. L'energia può essere trovata in molte forme. Energia cinetica, energia termica ed energia potenziale sono solo per citarne alcuni. Si pensava che l'energia fosse una proprietà conservata nell'universo fino a quando non fu sviluppata la teoria della relatività speciale. Le osservazioni delle reazioni nucleari hanno mostrato che l'energia di un sistema isolato non viene conservata. In effetti, è l'energia e la massa combinate che si conservano in un sistema isolato. Questo perché energia e massa sono intercambiabili. È data dalla famosissima equazione E=m c2, dove E è l'energia, m è la massa e c è la velocità della luce.
Conservazione dello slancio
La quantità di moto è una proprietà molto importante di un oggetto in movimento. La quantità di moto di un oggetto è uguale alla massa dell'oggetto moltiplicata per la velocità dell'oggetto. Poiché la massa è uno scalare, anche la quantità di moto è un vettore, che ha la stessa direzione della velocità. Una delle leggi più importanti sulla quantità di moto è la seconda legge del moto di Newton. Afferma che la forza netta che agisce su un oggetto è uguale alla velocità di variazione della quantità di moto. Poiché la massa è costante sulla meccanica non relativistica, la velocità di variazione della quantità di moto è uguale alla massa moltiplicata per l'accelerazione dell'oggetto. La derivazione più importante da questa legge è la teoria della conservazione della quantità di moto. Questo afferma che se la forza netta su un sistema è zero, la quantità di moto totale del sistema rimane costante. La quantità di moto è conservata anche nelle scale relativistiche. La quantità di moto ha due forme diverse. La quantità di moto lineare è la quantità di moto corrispondente ai movimenti lineari e la quantità di moto angolare è la quantità di moto corrispondente ai movimenti angolari. Entrambe queste quantità sono conservate secondo i criteri di cui sopra.
Qual è la differenza tra conservazione della quantità di moto e conservazione dell'energia?
• La conservazione dell'energia è vera solo per scale non relativistiche ea condizione che non si verifichino reazioni nucleari. La quantità di moto, lineare o angolare, si conserva anche in condizioni relativistiche.
• La conservazione dell'energia è una conservazione scalare; pertanto, la quantità di energia totale deve essere considerata durante i calcoli. La quantità di moto è un vettore. Pertanto, la conservazione della quantità di moto è considerata una conservazione direzionale. Solo i momenti sulla direzione considerata hanno un impatto sulla conservazione.
