Ohranjanje energije proti zagonu | Ohranjanje giba proti varčevanju z energijo
Ohranjanje energije in ohranjanje zagona sta dve pomembni temi, o katerih se razpravlja v fiziki. Ti osnovni koncepti igrajo pomembno vlogo na področjih, kot so astronomija, termodinamika, kemija, jedrska znanost in celo mehanski sistemi. Bistvenega pomena je jasno razumevanje teh tem, da bi lahko na teh področjih dosegli odlične rezultate. V tem članku bomo razpravljali o tem, kaj sta ohranjanje energije in ohranjanje zagona, njihove definicije, uporabe teh dveh tem, podobnosti in na koncu razlika med ohranjanjem zagona in ohranjanjem energije
Varčevanje z energijo
Ohranjanje energije je koncept, o katerem razpravljamo v klasični mehaniki. To navaja, da se celotna količina energije v izoliranem sistemu ohrani. Vendar to ni povsem res. Da bi ta koncept razumeli v celoti, moramo najprej razumeti koncept energije in mase. Energija je neintuitiven koncept. Izraz "energija" izhaja iz grške besede "energeia", kar pomeni delovanje ali dejavnost. V tem smislu je energija mehanizem dejavnosti. Energija ni neposredno opazna količina. Lahko pa ga izračunamo z merjenjem zunanjih lastnosti. Energijo lahko najdemo v številnih oblikah. Kinetična energija, toplotna energija in potencialna energija naj omenimo le nekatere. Mislili so, da je energija ohranjena lastnost vesolja, dokler ni bila razvita posebna teorija relativnosti. Opazovanja jedrskih reakcij so pokazala, da energija izoliranega sistema ni ohranjena. Pravzaprav sta v izoliranem sistemu ohranjeni združeni energija in masa. To je zato, ker sta energija in masa zamenljivi. Podana je z zelo znano enačbo E = mc2, kjer je E energija, m masa in c svetlobna hitrost.
Ohranjanje zagona
Zagon je zelo pomembna lastnost premikajočega se predmeta. Gibanje predmeta je enako masi predmeta, pomnoženi s hitrostjo predmeta. Ker je masa skalar, je zagon tudi vektor, ki ima isto smer kot hitrost. Eden najpomembnejših zakonov glede zagona je Newtonov drugi zakon gibanja. Navaja, da je neto sila, ki deluje na objekt, enaka hitrosti spremembe giba. Ker je masa konstantna pri nerelativistični mehaniki, je hitrost spremembe giba enaka masi, pomnoženi s pospeškom predmeta. Najpomembnejša izpeljava tega zakona je teorija ohranjanja zagona. To navaja, da če je neto sila na sistemu enaka, ostane celotni zagon sistema konstanten. Zagon se ohranja tudi v relativističnem merilu. Zagon ima dve različni obliki. Linearni moment je gibalni moment, ki ustreza linearnim gibom, kotni moment pa gibalni moment, ki ustreza kotnim gibom. Obe količini sta ohranjeni po zgornjih merilih.
Kakšna je razlika med ohranjanjem zagona in ohranjanjem energije?
• Varčevanje z energijo velja le za nerelativistične lestvice in pod pogojem, da ne pride do jedrskih reakcij. Gibanje, bodisi linearno ali kotno, se ohranja tudi v relativističnih pogojih.
• Varčevanje z energijo je skalarno ohranjanje; zato je treba pri izračunih upoštevati celotno količino energije. Zagon je vektor. Zato se ohranjanje zagona šteje za usmerjeno ohranjanje. Na ohranitev vplivajo le trenutki v obravnavani smeri.
