Conservació de l'energia vs impuls | Conservació de l'impuls vs conservació de l'energia
La conservació de l'energia i la conservació de la quantitat de moviment són dos temes importants que es tracten a la física. Aquests conceptes bàsics tenen un paper important en camps com l'astronomia, la termodinàmica, la química, la ciència nuclear i fins i tot els sistemes mecànics. És vital tenir una comprensió clara d'aquests temes per sobresortir en aquests camps. En aquest article, parlarem de què són la conservació de l'energia i la conservació de la quantitat de moviment, les seves definicions, les aplicacions d'aquests dos temes, les similituds i, finalment, la diferència entre la conservació de la quantitat de moviment i la conservació de l'energia
Conservació d'energia
La conservació de l'energia és un concepte que es discuteix a la mecànica clàssica. Això indica que la quantitat total d'energia en un sistema aïllat es conserva. Tanmateix, això no és del tot cert. Per entendre aquest concepte completament, primer cal entendre el concepte d'energia i massa. L'energia és un concepte no intuïtiu. El terme "energia" deriva de la paraula grega "energeia", que significa funcionament o activitat. En aquest sentit, l'energia és el mecanisme que hi ha darrere d'una activitat. L'energia no és una quantitat observable directament. Tanmateix, es pot calcular mesurant propietats externes. L'energia es pot trobar de moltes formes. L'energia cinètica, l'energia tèrmica i l'energia potencial són per citar-ne algunes. Es pensava que l'energia era una propietat conservada a l'univers fins que es va desenvolupar la teoria especial de la relativitat. Les observacions de reaccions nuclears van demostrar que l'energia d'un sistema aïllat no es conserva. De fet, és l'energia i la massa combinades que es conserva en un sistema aïllat. Això es deu al fet que l'energia i la massa són intercanviables. Ve donada per la famosa equació E=m c2, on E és l'energia, m la massa i c la velocitat de la llum.
Conservació de l'impuls
L'impuls és una propietat molt important d'un objecte en moviment. La quantitat de moviment d'un objecte és igual a la massa de l'objecte multiplicada per la velocitat de l'objecte. Com que la massa és un escalar, el moment també és un vector, que té la mateixa direcció que la velocitat. Una de les lleis més importants pel que fa al moment és la segona llei del moviment de Newton. Afirma que la força neta que actua sobre un objecte és igual a la velocitat de canvi del moment. Com que la massa és constant en la mecànica no relativista, la taxa de canvi del moment és igual a la massa multiplicada per l'acceleració de l'objecte. La derivació més important d'aquesta llei és la teoria de la conservació del moment. Això indica que si la força neta sobre un sistema és zero, el moment total del sistema es manté constant. L'impuls es conserva fins i tot a escales relativistes. Momentum té dues formes diferents. El moment lineal és el moment corresponent als moviments lineals, i el moment angular és el moment corresponent als moviments angulars. Aquestes dues quantitats es conserven segons els criteris anteriors.
Quina diferència hi ha entre la conservació de la quantitat de moviment i la conservació de l'energia?
• La conservació de l'energia només és vàlida per a escales no relativistes, i sempre que no es produeixin reaccions nuclears. El moment, ja sigui lineal o angular, es conserva fins i tot en condicions relativistes.
• La conservació de l'energia és una conservació escalar; per tant, s'ha de tenir en compte la quantitat d'energia total a l'hora de fer els càlculs. El moment és un vector. Per tant, la conservació del moment es pren com una conservació direccional. Només els moments en la direcció considerada tenen un impacte en la conservació.
