Diferença entre conservação de energia e impulso

Anonim

Conservação de energia versus Momentum | Conservação de Momentum versus Conservação de Energia

A conservação da energia e a conservação do momento são dois temas importantes discutidos na física. Esses conceitos básicos desempenham um papel importante em campos como astronomia, termodinâmica, química, ciência nuclear e até mesmo sistemas mecânicos. É vital ter um entendimento claro nesses tópicos para se destacar nesses campos. Neste artigo, vamos discutir a conservação da energia e a conservação do impulso, suas definições, aplicações desses dois tópicos, as semelhanças e, finalmente, a diferença entre a conservação do impulso e a conservação da energia

Conservação de Energia

A conservação de energia é um conceito que é discutido em mecânica clássica. Isso indica que a quantidade total de energia em um sistema isolado é conservada. No entanto, isso não é inteiramente verdade. Para entender completamente este conceito, primeiro é preciso entender o conceito de energia e massa. A energia é um conceito não intuitivo. O termo "energia" é derivado da palavra grega "energeia", que significa operação ou atividade. Nesse sentido, a energia é o mecanismo por trás de uma atividade. A energia não é uma quantidade diretamente observável. No entanto, ele pode ser calculado medindo propriedades externas. A energia pode ser encontrada em muitas formas. Energia cinética, energia térmica e energia potencial são para citar alguns. A energia era pensada para ser uma propriedade conservada no universo até que a teoria da relatividade especial fosse desenvolvida. As observações de reações nucleares mostraram que a energia de um sistema isolado não é conservada. Na verdade, é a energia combinada e a massa que é conservada em um sistema isolado. Isso ocorre porque energia e massa são intercambiáveis. É dada pela equação muito famosa E = m c 2 , onde E é a energia, m é a massa e c é a velocidade da luz.

Conservation of Momentum

Momentum é uma propriedade muito importante de um objeto em movimento. O impulso de um objeto é igual à massa do objeto multiplicado pela velocidade do objeto. Como a massa é um escalar, o ímpeto também é um vetor, que tem a mesma direção que a velocidade. Uma das leis mais importantes em matéria de impulso é a segunda lei do movimento de Newton. Ele afirma que a força líquida que atua sobre um objeto é igual à taxa de mudança de impulso. Uma vez que a massa é constante na mecânica não-relativista, a taxa de mudança de momento é igual a, a massa multiplicada pela aceleração do objeto. A derivação mais importante desta lei é a teoria da conservação do impulso. Isso indica que, se a força líquida em um sistema for zero, o impulso total do sistema permanece constante.O momento é conservado mesmo em escalas relativistas. Momentum tem duas formas diferentes. O momento linear é o momento correspondente aos movimentos lineares, e o momento angular é o momento correspondente aos movimentos angulares. Ambas as quantidades são conservadas de acordo com os critérios acima.

Qual a diferença entre conservação de impulso e conservação de energia?

• A conservação de energia é verdadeira apenas para escalas não relativistas e desde que não ocorram reações nucleares. Momentum, linear ou angular, é conservado mesmo em condições relativistas.

• A conservação de energia é uma conservação escalar; portanto, a quantidade total de energia deve ser considerada ao fazer cálculos. Momentum é um vetor. Portanto, a conservação momentânea é tomada como uma conservação direcional. Apenas os momentos na direção considerada têm um impacto na conservação.