Διαφορά μεταξύ της ορμής και της ενέργειας

Momentum vs. Energy

Ορμή και ενέργεια (κινητική ενέργεια) είναι σημαντικές ιδιότητες ενός κινούμενου αντικειμένου και διέπονται από τους Νόμους κίνησης του Νεύτωνα. Και οι δύο σχετίζονται μεταξύ τους, καθώς το προϊόν της μάζας και της ταχύτητας ενός κινούμενου αντικειμένου είναι η ορμή του και το μισό του προϊόντος της μάζας και το τετράγωνο της ταχύτητάς του ονομάζεται κινητική του ενέργεια. Έτσι, όταν αυξάνετε την ταχύτητα ενός αντικειμένου, αυξάνετε αποτελεσματικά την ορμή του, καθώς και την κινητική του ενέργεια, όπως φαίνεται από τον τύπο. Αλλά, και αυτό είναι σημαντικό, η ορμή και η κινητική ενέργεια ενός σώματος δεν είναι ισοδύναμες και εναλλάξιμες.

Η ώθηση ενός κινούμενου σώματος, σύμφωνα με τον δεύτερο νόμο της κίνησης του Νεύτωνα είναι το προϊόν της μάζας και της ταχύτητάς του. Ο νόμος δηλώνει ότι ο ρυθμός μεταβολής της ορμής είναι ευθέως ανάλογος με την ισχύ που ασκείται και είναι προς την κατεύθυνση της δύναμης.

P = m X v = mv

Τώρα, η κινητική ενέργεια ενός κινούμενου σώματος δίνεται ως το ήμισυ του προϊόντος της μάζας του και τετράγωνο της ταχύτητάς του

K. E = ½ m X v ^² = ½ mv²

Είναι σαφές ότι τόσο η ορμή όσο και η ενέργεια ενός κινούμενου σώματος εξαρτώνται από την ταχύτητά του. Διπλασιάζετε την ταχύτητα και διπλασιάζετε την ορμή του σώματος. Αλλά ο διπλασιασμός της ταχύτητας τετραπλασιάζει την κινητική ενέργεια του κινούμενου σώματος.

Ας δούμε τη διαφορά μεταξύ ορμής και κινητικής ενέργειας μέσα από ένα πείραμα.

Λαμβάνοντας μια κακή ευκαιρία, ποιο από τα δύο επόμενα θα σταθείτε μπροστά σας, ένα φορτηγό 1000 κιλών που κινείται με ταχύτητα 1m / sec ή ένα κέικ με βάρος 1 κιλό που κινούνται με ταχύτητα 1000m / sec. Εάν είστε φοιτητής της φυσικής, θα κάνατε με χαρά να στέκεστε μπροστά στο φορτηγό καθώς θα σας έβαζε στην πλάτη, χωρίς να προκαλείτε υπερβολική βλάβη, ενώ το κέικ που κινούνται με τόσο έντονη ταχύτητα μπορεί ακόμη και να σας σκοτώσει. Ας δούμε πώς.

P (φορτηγό) = 1000X1 = 1000kg m / s

K. E (φορτηγό) = ½ X10000 X 1X 1 = 500 ζουλά

Από την άλλη πλευρά, P (κρέμα μπέικον) = 1 X 1000 = 1000 kg m / s

K. E (κρέμα με κέλυφος) = ½ X 1 X 1000 X 1000 = 500000 Joules

Είναι επομένως σαφές ότι λόγω της πολύ υψηλής κινητικής ενέργειας του κρέατος, είναι επικίνδυνο να στέκεστε μπροστά του.

Εν συντομία: Momentum vs Energy • Αν και η ορμή και η κινητική ενέργεια ενός κινούμενου αντικειμένου σχετίζονται, δεν είναι τα ίδια ισοδύναμα. • Ενώ η ορμή είναι μια διανυσματική ποσότητα που απαιτεί και κατεύθυνση, η κινητική ενέργεια είναι μια κλιμακωτή ποσότητα που χρειάζεται μόνο ποσότητα. • Αν διπλασιάσετε την ταχύτητα ενός κινούμενου αντικειμένου, η ορμή του διπλασιάζεται, αλλά η κινητική ενέργεια γίνεται τετραπλασιασμένη.

Σχετικοί σύνδεσμοι:

1. Διαφορά μεταξύ ώθησης και δύναμης

2. Διαφορά μεταξύ της ορμής και της ώθησης