Unterschied zwischen Energieerhaltung und Impuls

Energieerhaltung gegen Schwung | Erhaltung des Impulses vs Erhaltung von Energie
 

Energieerhaltung und Impulserhaltung sind zwei wichtige Themen der Physik. Diese Grundkonzepte spielen eine wichtige Rolle in Bereichen wie Astronomie, Thermodynamik, Chemie, Nuklearwissenschaft und sogar mechanischen Systemen. Ein klares Verständnis dieser Themen ist unerlässlich, um sich in diesen Bereichen hervorzuheben. In diesem Artikel werden wir diskutieren, was Energieerhaltung und Impulserhaltung sind, ihre Definitionen, Anwendungen dieser beiden Themen, die Ähnlichkeiten und schließlich den Unterschied zwischen Impulserhaltung und Energieerhaltung

Energieeinsparung

Energieerhaltung ist ein Konzept, das in der klassischen Mechanik diskutiert wird. Dies besagt, dass die gesamte Energiemenge in einem isolierten System erhalten bleibt. Dies ist jedoch nicht ganz richtig. Um dieses Konzept vollständig zu verstehen, muss man zuerst das Konzept von Energie und Masse verstehen. Energie ist ein nicht intuitives Konzept. Der Begriff „Energie“ leitet sich vom griechischen Wort „energeia“ ab, was Operation oder Aktivität bedeutet. In diesem Sinne ist Energie der Mechanismus hinter einer Aktivität. Energie ist keine direkt beobachtbare Größe. Sie kann jedoch durch Messung der äußeren Eigenschaften berechnet werden. Energie kann in vielen Formen gefunden werden. Kinetische Energie, thermische Energie und potentielle Energie sind nur einige zu nennen. Bis zur Entwicklung der speziellen Relativitätstheorie galt Energie im Universum als konservierte Eigenschaft. Die Beobachtungen von Kernreaktionen zeigten, dass die Energie eines isolierten Systems nicht konserviert wird. Tatsächlich ist es die kombinierte Energie und Masse, die in einem isolierten System erhalten bleibt. Dies liegt daran, dass Energie und Masse austauschbar sind. Es ist durch die sehr berühmte Gleichung E = m c gegeben²,Wobei E die Energie ist, m die Masse und c die Lichtgeschwindigkeit ist.

Impulserhaltung

Das Momentum ist eine sehr wichtige Eigenschaft eines sich bewegenden Objekts. Der Impuls eines Objekts ist gleich der Masse des Objekts multipliziert mit der Geschwindigkeit des Objekts. Da die Masse ein Skalar ist, ist der Impuls auch ein Vektor, der die gleiche Richtung wie die Geschwindigkeit hat. Eines der wichtigsten Gesetze bezüglich des Impulses ist das zweite Bewegungsgesetz von Newton. Darin heißt es, dass die auf ein Objekt wirkende Nettokraft gleich der Impulsänderungsrate ist. Da die Masse in der nicht-relativistischen Mechanik konstant ist, ist die Impulsänderungsrate gleich der Masse multipliziert mit der Beschleunigung des Objekts. Die wichtigste Ableitung von diesem Gesetz ist die Impulserhaltungstheorie. Dies besagt, dass der Gesamtimpuls des Systems konstant bleibt, wenn die Nettokraft eines Systems Null ist. Die Dynamik bleibt auch in relativistischen Maßstäben erhalten. Das Momentum hat zwei verschiedene Formen. Der lineare Impuls ist der Impuls, der linearen Bewegungen entspricht, und der Drehimpuls ist der Impuls, der den Winkelbewegungen entspricht. Beide Mengen werden unter den obigen Kriterien aufbewahrt.