ენერგიის კონსერვაცია იმპულსის წინააღმდეგ | იმპულსის კონსერვაცია ენერგიის შენარჩუნების წინააღმდეგ
ენერგიის კონსერვაცია და იმპულსის შენარჩუნება ფიზიკაში განხილული ორი მნიშვნელოვანი თემაა. ეს ძირითადი ცნებები დიდ როლს თამაშობს ისეთ სფეროებში, როგორიცაა ასტრონომია, თერმოდინამიკა, ქიმია, ბირთვული მეცნიერება და მექანიკური სისტემებიც კი. სასიცოცხლოდ მნიშვნელოვანია ამ თემების მკაფიო გაგება, რათა გამოიჩინოთ წარმატება ამ სფეროებში. ამ სტატიაში ჩვენ განვიხილავთ რა არის ენერგიის შენარჩუნება და იმპულსის შენარჩუნება, მათი განმარტებები, ამ ორი თემის გამოყენება, მსგავსება და საბოლოოდ განსხვავება იმპულსის შენარჩუნებასა და ენერგიის შენარჩუნებას შორის
ენერგიის კონსერვაცია
ენერგიის კონსერვაცია არის კონცეფცია, რომელიც განიხილება კლასიკურ მექანიკაში. ეს ნიშნავს, რომ იზოლირებულ სისტემაში ენერგიის მთლიანი რაოდენობა შენარჩუნებულია. თუმცა, ეს არ არის მთლიანად სიმართლე. ამ კონცეფციის სრულად გასაგებად, პირველ რიგში უნდა გავიგოთ ენერგიისა და მასის ცნება. ენერგია არაინტუიციური ცნებაა. ტერმინი "ენერგია" მომდინარეობს ბერძნული სიტყვიდან "energeia", რაც ნიშნავს ოპერაციას ან საქმიანობას. ამ გაგებით, ენერგია არის აქტივობის მექანიზმი. ენერგია არ არის პირდაპირ დაკვირვებადი რაოდენობა. თუმცა, მისი გამოთვლა შესაძლებელია გარე თვისებების გაზომვით. ენერგია მრავალი ფორმით გვხვდება. კინეტიკური ენერგია, თერმული ენერგია და პოტენციური ენერგია არის რამდენიმე. ითვლებოდა, რომ ენერგია შენარჩუნებულ თვისებად იყო სამყაროში ფარდობითობის სპეციალური თეორიის შემუშავებამდე. ბირთვულ რეაქციებზე დაკვირვებამ აჩვენა, რომ იზოლირებული სისტემის ენერგია არ არის დაცული. სინამდვილეში, ეს არის გაერთიანებული ენერგია და მასა, რომელიც შენარჩუნებულია იზოლირებულ სისტემაში.ეს იმიტომ ხდება, რომ ენერგია და მასა ურთიერთშემცვლელია. იგი მოცემულია ძალიან ცნობილი განტოლებით E=m c2, სადაც E არის ენერგია, m არის მასა და c არის სინათლის სიჩქარე.
იმპულსის კონსერვაცია
მომენტი მოძრავი ობიექტის ძალიან მნიშვნელოვანი თვისებაა. ობიექტის იმპულსი უდრის ობიექტის მასას გამრავლებული ობიექტის სიჩქარეზე. ვინაიდან მასა არის სკალარი, იმპულსი ასევე არის ვექტორი, რომელსაც აქვს იგივე მიმართულება, როგორც სიჩქარე. იმპულსის შესახებ ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი კანონი არის ნიუტონის მოძრაობის მეორე კანონი. მასში ნათქვამია, რომ ობიექტზე მოქმედი წმინდა ძალა უდრის იმპულსის ცვლილების სიჩქარეს. ვინაიდან მასა მუდმივია არარელატივისტურ მექანიკაზე, იმპულსის ცვლილების სიჩქარე უდრის მასას გამრავლებული ობიექტის აჩქარებაზე. ამ კანონიდან ყველაზე მნიშვნელოვანი წარმოშობა არის იმპულსის კონსერვაციის თეორია. ეს ნიშნავს, რომ თუ სისტემაზე წმინდა ძალა ნულის ტოლია, სისტემის მთლიანი იმპულსი მუდმივი რჩება.იმპულსი შენარჩუნებულია რელატივისტურ მასშტაბებშიც კი. იმპულსს აქვს ორი განსხვავებული ფორმა. წრფივი იმპულსი არის წრფივი მოძრაობების შესაბამისი იმპულსი, ხოლო კუთხური იმპულსი არის კუთხოვანი მოძრაობების შესაბამისი იმპულსი. ორივე ეს რაოდენობა შენახულია ზემოაღნიშნული კრიტერიუმების მიხედვით.
რა განსხვავებაა იმპულსის შენარჩუნებასა და ენერგიის შენარჩუნებას შორის?
• ენერგიის კონსერვაცია მართალია მხოლოდ არარელატივისტური მასშტაბებისთვის და იმ პირობით, რომ ბირთვული რეაქციები არ მოხდება. იმპულსი, წრფივი ან კუთხოვანი, შენარჩუნებულია რელატივისტურ პირობებშიც კი.
• ენერგიის კონსერვაცია არის სკალარული კონსერვაცია; ამიტომ, გამოთვლების გაკეთებისას გათვალისწინებული უნდა იყოს ენერგიის მთლიანი რაოდენობა. იმპულსი არის ვექტორი. ამიტომ იმპულსის კონსერვაცია მიიღება როგორც მიმართულების კონსერვაცია. მხოლოდ განხილულ მიმართულებაზე მომენტები ახდენს გავლენას კონსერვაციაზე.
