Momentum vs Energy
Momentum och energi (kinetisk energi) är viktiga egenskaper hos ett rörligt föremål och styrs av Newtons rörelselagar. De är båda relaterade till varandra eftersom produkten av ett rörligt föremåls massa och hastighet är dess rörelsemängd och hälften av massaprodukten och kvadraten på dess hastighet kallas dess kinetiska energi. Så när du ökar ett objekts hastighet ökar du effektivt dess rörelsemängd, och även dess kinetiska energi som kan ses av formeln. Men, och detta är viktigt, momentum och kinetisk energi i en kropp är inte likvärdiga och utbytbara.
Momentum för en kropp i rörelse, enligt Newtons andra rörelselag är produkten av dess massa och hastighet. Lagen säger att rörelsemängdens förändringshastighet är direkt proportionell mot kraften som appliceras och den är i kraftens riktning.
P=m X v=mv
Nu ges en rörlig kropps kinetiska energi som hälften av produkten av dess massa och kvadraten av dess hastighet
K. E=½ m X v²=½ mv²
Det är tydligt att både momentum och energi hos en rörlig kropp är beroende av dess hastighet. Du fördubblar hastigheten och du fördubblar kroppens rörelsemängd. Men en fördubbling av hastigheten fyrdubblar den rörliga kroppens kinetiska energi.
Låt oss se skillnaden mellan momentum och kinetisk energi genom ett experiment.
Om du får en ond chans, vilken av följande två skulle du stå framför, en 1000 kg lastbil som rör sig i 1m/sek eller en köttbulle som väger 1 kg i en hastighet av 1000m/sek. Om du studerar fysik skulle du glatt stå framför lastbilen eftersom den i bästa fall skulle kasta dig i sidled utan att orsaka alltför mycket skada, medan köttbullar som rör sig i en sådan våldsam hastighet till och med kan döda dig. Låt oss se hur.
P (lastbil)=1000X1=1000kg m/s
K. E (lastbil)=½ X10000 X 1X 1=500 joule
Å andra sidan, P (köttbulle)=1 X 1000=1000 kg m/s
K. E (köttbulle)=½ X 1 X 1000 X 1000=500000 Joule
Det är alltså tydligt att på grund av den mycket höga kinetiska energin hos köttbullen är det farligt att stå framför den.
I korthet:
Momentum vs Energy
• Även om rörelsemängd och kinetisk energi för ett rörligt föremål är relaterade, är de inte samma som ekvivalenter.
• Även om momentum är en vektorkvantitet som också kräver riktning, är kinetisk energi en skalär kvantitet som bara behöver belopp.
• Om du fördubblar hastigheten för ett rörligt föremål fördubblas dess rörelsemängd men den kinetiska energin fyrdubblas.
