پایه‌بندی انرژی در مقابل تکانه | پایه‌نگاری حرکت در مقابل بقای انرژی
پست انرژی و بقای تکانه دو موضوع مهمی هستند که در فیزیک مورد بحث قرار می گیرند. این مفاهیم اساسی در زمینه هایی مانند نجوم، ترمودینامیک، شیمی، علوم هسته ای و حتی سیستم های مکانیکی نقش عمده ای دارند. برای برتری در این زمینه ها داشتن درک روشنی از این موضوعات حیاتی است. در این مقاله قصد داریم به این موضوع بپردازیم که بقای انرژی و بقای تکانه چیست، تعاریف آنها، کاربردهای این دو موضوع، شباهت ها و در نهایت تفاوت بین بقای تکانه و بقای انرژی
صرفه جویی در انرژی
پست انرژی مفهومی است که در مکانیک کلاسیک مورد بحث قرار می گیرد. این بیان می کند که مقدار کل انرژی در یک سیستم ایزوله حفظ می شود. با این حال، این کاملا درست نیست. برای درک کامل این مفهوم، ابتدا باید مفهوم انرژی و جرم را درک کرد. انرژی مفهومی غیر شهودی است. واژه «انرژی» از کلمه یونانی «energeia» گرفته شده است که به معنای عملیات یا فعالیت است. از این نظر، انرژی مکانیسمی است که در پشت یک فعالیت قرار دارد. انرژی یک کمیت مستقیم قابل مشاهده نیست. با این حال، می توان آن را با اندازه گیری خواص خارجی محاسبه کرد. انرژی را می توان به اشکال مختلف یافت. انرژی جنبشی، انرژی حرارتی و انرژی پتانسیل چند مورد هستند. تا قبل از توسعه نظریه نسبیت خاص، انرژی به عنوان یک ویژگی حفظ شده در جهان تصور می شد. مشاهدات واکنش های هسته ای نشان داد که انرژی یک سیستم جدا شده حفظ نمی شود. در واقع، این انرژی و جرم ترکیبی است که در یک سیستم ایزوله حفظ می شود.این به این دلیل است که انرژی و جرم قابل تعویض هستند. با معادله بسیار معروف E=m c2 به دست می آید که در آن E انرژی، m جرم و c سرعت نور است.
حفظ حرکت
Momentum یک ویژگی بسیار مهم یک جسم متحرک است. تکانه یک جسم برابر است با جرم جسم ضرب در سرعت جسم. از آنجایی که جرم یک عدد اسکالر است، تکانه نیز یک بردار است که جهتی برابر با سرعت دارد. یکی از مهمترین قوانین در مورد حرکت، قانون دوم حرکت نیوتن است. بیان می کند که نیروی خالص وارد بر یک جسم برابر با نرخ تغییر تکانه است. از آنجایی که جرم در مکانیک غیر نسبیتی ثابت است، نرخ تغییر تکانه برابر است با جرم ضرب در شتاب جسم. مهمترین استنتاج از این قانون، نظریه بقای تکانه است. این بیان می کند که اگر نیروی خالص وارد بر یک سیستم صفر باشد، تکانه کل سیستم ثابت می ماند.تکانه حتی در مقیاس های نسبیتی حفظ می شود. تکانه دو شکل متفاوت دارد. تکانه خطی، تکانه مربوط به حرکات خطی است و تکانه زاویه ای، تکانه متناظر با حرکات زاویه ای است. هر دوی این مقادیر تحت معیارهای بالا حفظ می‌شوند.
تفاوت بین بقای تکانه و بقای انرژی چیست؟
• بقای انرژی فقط برای مقیاس های غیر نسبیتی صادق است و به شرطی که واکنش های هسته ای رخ ندهد. تکانه، خطی یا زاویه ای، حتی در شرایط نسبیتی حفظ می شود.
• بقای انرژی یک بقای اسکالر است. بنابراین، مقدار کل انرژی باید هنگام انجام محاسبات در نظر گرفته شود. تکانه یک بردار است. بنابراین، بقای تکانه به عنوان یک بقای جهت دار در نظر گرفته می شود. فقط لحظه لحظه ای در جهت در نظر گرفته شده بر حفظ تأثیر می گذارد.
