Je kinetická energie zachována v impulsu: Proč, jak a podrobná fakta

Je kinetická energie zachována v impulsu? Když byla položena tato otázka, studie ukázaly zelený signál, který říká ano, kinetická energie je zachována v impulsu.

Kinetická energie a impuls jsou korelovány z hlediska pohybu objektu, který je pod vlivem gravitační síly. Impuls je druh síly, která nastartuje hybnost v systému, který je v pohybu.

Obecně platí, že impulsní síla je jak hybnost se mění a je určováno úplně stejným. Musíme také znát porozumění mezi impulsní a kinetickou energií. Obojí jsou dvě různé veličiny.

Například během elastická kolizese kinetická energie je zachována, a tato podmínka je volána pouze tehdy, když kolize je elastická. Tímto způsobem k tomu samému přispívá i impuls. Takže kinetická energie je zachována v impulsu.

Uvažujeme-li například srážku dvou částic v an izolovaný systém, budou se navzájem srážet ve svých kinetických energiích. Takže když je na systém aplikována impulsní síla, hybnost se okamžitě změní.

Když se hybnost mění podle rychlosti systému, při které se střetává, změní se i energie. Pokud se tedy srážka zdá být elastická, dojde k zachování Kinetická energie navzdory zachování hybnosti nebo ne.

Víme také, že tření přispívá k pohybu systému, který je v pohybu. Takže když dojde k silnému tření, hybnost a impuls budou čelit náhlé změně a nelze říci, zda bude hybnost zachována.

Proč se kinetická energie uchovává v impulsu?

Nejprve se podívejme na základní faktory, které nejvýrazněji ovlivňují izolovaný systém která je v pohybu nebo srážce. Je to hybnost, impuls, síla, kinetická energie a gravitační síla.

Musíme vzít veličiny, které přímo ovlivňují srážku a zachování kinetické energie a hybnosti systému při srážce. Často považujeme kolizní část samotnou za to, protože poskytuje jasné pochopení všech druhů konzervací.

Odpověď na otázku, proč je kinetická energie při impulsu zachována, je taková, že impulsní síla vyvíjená jedním tělesem na druhé je obecně zachována, pokud je zachována hybnost. A naopak se šetří i kinetická energie. 

Kdykoli je dán impuls systému v pohybu nebo jakýkoli pohyb, někdy srážka bude mít za následek změna hybnosti. Tato hybnost tedy není nic jiného, ​​než že se používá ke zvýšení hmotnosti objektu, která je nutná k dalšímu pohybu při změně rychlosti.

Například, když se auto pohybuje určitou rychlostí na silnici, je tam dostatečná rychlost pro tuto hmotnost karoserie. Nyní, protože na silnici není žádné jiné vozidlo, chce řidič zvýšit rychlost auta, které se pohybuje po silnici.

Takže nyní, abychom změnili rychlost a šli dále, interně, působí impulsní síla a mění se hybnost. Tento změna hybnosti dává vozu sílu k dalšímu pohybu se změnou rychlosti.

Tímto způsobem se také zachová kinetická energie, pokud se zachová pouze impuls a zachová se hybnost.

Jak se uchovává kinetická energie při impulsu?

Je třeba lépe porozumět, abychom měli jasno v tom, co se děje, když hybnost nebo impuls se zachovává.

Projekt hybnost je zachována v systému bez vnější síly se aplikuje na systém. Tímto způsobem se impuls automaticky zachovává. A takto se uchovává kinetická energie v impulsu.

Proces před a po srážce má zachovánu hybnost, když běží pomocí an vnitřní síla a když vnější síla není aplikována, také by měla být rovna nule.

Musí existovat zachování kinetické energie a hybnost v an elastická kolize. Před srážkou je kinetická energie v klidu nulová. Hybnost bude také nulová. Jakmile se však systém dostane do pohybu a aktivuje se kinetická energie, systém okamžitě získá na síle.

Takže když k tomu dojde, kinetická energie systému bude po srážce čelit změně. Když je kinetická energie kolidujícího systému před a za systémem stejná, říká se, že systém je zachován.

Uchovává se energie impulsem?

Při elastické srážce veličiny jako hybnost a impuls Kinetická energie by měly být zachovány, protože mají stejnou hodnotu před a po srážce.

Energie je skutečně uchována v impulsu. Pro lepší pochopení uvážíme příklad, který to lépe ilustruje. Můžeme zvážit shození míče z určité výšky. Takže před upuštěním míče je kinetická energie míče nulová.

V momentu, kdy míček upustí, bude mít kinetickou sílu energie a pohybují se dolů vlivem gravitace. Dojde k okamžitému vytvoření změny hybnosti, která je také způsobena impulsní silou.

Tato impulsní síla je vynaložením síly z ruky na míč. Zjednodušeně lze říci, že síla se přenáší z ruky na puštěný míček a šetří se energie. Toto je také podle Třetí Newtonův zákon.

Několik dalších příkladů také spadá pod stejný koncept zachování energie v impulsu. Po pohybu, pohybu bude kinetická energie před srážkou stejná. Tato podmínka dokazuje, že je zachována kinetická energie v impulsu.

je kinetická energie uchovaná v impulsu
"Kapka míče" by afeicht1 je licencován pod CC BY ND 2.0

Často kladené otázky

Čím se šetří energie?

Základním pojmem úspory energie je ušetřit energii z nadměrné spotřeby, kterou lze použít k jakémukoli jinému účelu pro pokračování procesu.

Během srážky je v několika případech zajištěno, že energie je zachována, protože tato energie se po procesu neztratí. Ušetřená energie se využívá interně. Víme, že hybnost se při působení vnější síly nezachová. Aby se to ujistilo, experimentálně lze ušetřit energii.

Jak se při nepružné srážce zachovává hybnost, ale ne energie?

Musíme vědět, že hybnost je vektorová veličina a energie je skalární veličina. Takže při nepružné srážce bude energie zachována.

V nepružná kolize, hybnost nebude zachována. Protože energie je skalární veličina, má pouze velikost. Z veškeré vědy, kterou jsme se naučili, je zřejmé, že moment je vektorová veličina a energie je skalární veličina. Když velikost zůstane stejná, směr se může lišit. Při srážce, kdy není zachována energie, má tedy hybnost možnost zachovat se.

Jaký je vztah mezi impulsní a kinetickou energií?

Mezi impulsní a kinetickou energií a rychlostí existuje jeden ústřední vztah.

Impulzní i kinetická energie souvisí se stejnou rychlostí systému, na kterém pracuje. Víme, že hybnost je spojena s impulsem, protože impuls působí, když se hybnost mění. Takže rychlost je ta, která spojuje impuls a kinetickou energii dohromady. Pohybující se systém s určitou rychlostí spojí jak impulsní, tak kinetickou energii.

Také čtení: