Penjimatan Tenaga vs Momentum | Pemuliharaan Momentum vs Pemuliharaan Tenaga
Penjimatan tenaga dan pemuliharaan momentum adalah dua topik penting yang dibincangkan dalam fizik. Konsep asas ini memainkan peranan utama dalam bidang seperti astronomi, termodinamik, kimia, sains nuklear dan bahkan sistem mekanikal. Sangat penting untuk mempunyai pemahaman yang jelas dalam topik-topik ini agar dapat unggul dalam bidang ini. Dalam artikel ini, kita akan membincangkan apakah penjimatan tenaga dan pemuliharaan momentum, definisi mereka, penerapan kedua topik ini, persamaan dan akhirnya perbezaan antara pemuliharaan momentum dan pemuliharaan tenaga
Penjimatan tenaga
Penjimatan tenaga adalah konsep yang dibincangkan di bawah mekanik klasik. Ini menyatakan bahawa jumlah tenaga dalam sistem terpencil dijimatkan. Walau bagaimanapun, ini tidak sepenuhnya benar. Untuk memahami konsep ini sepenuhnya, seseorang mesti terlebih dahulu memahami konsep tenaga dan jisim. Tenaga adalah konsep yang tidak intuitif. Istilah "tenaga" berasal dari kata Yunani "energeia", yang bermaksud operasi atau aktiviti. Dalam pengertian ini, tenaga adalah mekanisme di sebalik aktiviti. Tenaga bukan kuantiti yang dapat dilihat secara langsung. Walau bagaimanapun, ia dapat dikira dengan mengukur sifat luaran. Tenaga boleh didapati dalam pelbagai bentuk. Tenaga kinetik, tenaga terma dan tenaga berpotensi adalah beberapa perkara. Tenaga dianggap sebagai harta terpelihara di alam semesta sehingga teori relativiti khas dikembangkan. Pemerhatian tindak balas nuklear menunjukkan bahawa tenaga sistem terpencil tidak dijimatkan. Sebenarnya, ia adalah gabungan tenaga dan jisim yang dijimatkan dalam sistem terpencil. Ini kerana tenaga dan jisim boleh ditukar ganti. Ia diberikan oleh persamaan E = mc yang sangat terkenal2, di mana E adalah tenaga, m adalah jisim dan c adalah kelajuan cahaya.
Pemuliharaan Momentum
Momentum adalah harta benda yang sangat penting dari objek yang bergerak. Momentum objek sama dengan jisim objek yang didarab dengan kelajuan objek. Oleh kerana massa adalah skalar, momentum juga vektor, yang mempunyai arah yang sama dengan halaju. Salah satu undang-undang terpenting mengenai momentum adalah undang-undang gerakan kedua Newton. Ia menyatakan bahawa daya bersih yang bertindak pada suatu objek sama dengan kadar perubahan momentum. Oleh kerana jisim tetap pada mekanik bukan relativistik, kadar perubahan momentum sama dengan, jisim dikalikan dengan pecutan objek. Turunan yang paling penting dari undang-undang ini adalah teori pemuliharaan momentum. Ini menyatakan bahawa jika daya bersih pada sistem adalah sifar, jumlah momentum sistem tetap berterusan. Momentum dipelihara walaupun dalam skala relativistik. Momentum mempunyai dua bentuk yang berbeza. Momentum linier adalah momentum yang sesuai dengan pergerakan linier, dan momentum sudut adalah momentum yang sesuai dengan pergerakan sudut. Kedua-dua kuantiti ini dijimatkan di bawah kriteria di atas.
Apakah perbezaan antara pemuliharaan momentum dan pemuliharaan tenaga?
• Penjimatan tenaga hanya berlaku untuk skala bukan relativistik, dan dengan syarat reaksi nuklear tidak berlaku. Momentum, sama ada linier atau sudut, dipelihara walaupun dalam keadaan relativistik.
• Penjimatan tenaga adalah pemuliharaan skalar; oleh itu, jumlah tenaga keseluruhan mesti dipertimbangkan semasa melakukan pengiraan. Momentum adalah vektor. Oleh itu, pemeliharaan momentum diambil sebagai pemuliharaan arah. Hanya momentum pada arah yang dipertimbangkan yang memberi kesan terhadap pemuliharaan.
