Τι είναι μια διατηρημένη φυσική ποσότητα;

A Συντηρημένη φυσική ποσότητα είναι ιδιότητα ενός φυσικού συστήματος που παραμένει σταθερή με την πάροδο του χρόνου, παρόλο που το σύστημα μπορεί να υποβληθεί σε αλλαγές. Αυτό σημαίνει ότι η συνολική ποσότητα της ποσότητας εντός ενός κλειστού συστήματος παραμένει η ίδια, ακόμη και αν μεταφέρεται ή μετασχηματίζεται από τη μία μορφή σε άλλη.

Εδώ είναι μια κατανομή:

Βασικές έννοιες:

* Φυσική ποσότητα: Μια μετρήσιμη ιδιότητα ενός φυσικού συστήματος, όπως η μάζα, η ενέργεια, η ορμή, η φόρτιση κ.λπ.

* Διατήρηση: Η αρχή ότι μια ορισμένη ποσότητα παραμένει σταθερή με την πάροδο του χρόνου.

* κλειστό σύστημα: Ένα σύστημα που δεν ανταλλάσσει ενέργεια ή έχει σημασία με το περιβάλλον του.

Παραδείγματα διατηρημένων ποσοτήτων:

* Ενέργεια: Η συνολική ενέργεια ενός κλειστού συστήματος παραμένει σταθερή, αν και μπορεί να μετατραπεί μεταξύ διαφορετικών μορφών (κινητική, δυναμική, θερμική, κλπ.).

* ορμή: Η συνολική ορμή ενός κλειστού συστήματος παραμένει σταθερή, ακόμη και αν τα αντικείμενα εντός του συστήματος συγκρούονται και ανταλλάσσουν ορμή.

* χρέωση: Το συνολικό ηλεκτρικό φορτίο ενός κλειστού συστήματος παραμένει σταθερό, ακόμη και αν οι χρεώσεις μετακινούνται μέσα στο σύστημα.

* μάζα: Στην κλασσική φυσική, η συνολική μάζα ενός κλειστού συστήματος παραμένει σταθερή. Ωστόσο, στη σχετικιστική φυσική, η μάζα μπορεί να μετατραπεί σε ενέργεια και αντίστροφα.

* γωνιακή ορμή: Η συνολική γωνιακή ορμή ενός κλειστού συστήματος παραμένει σταθερή, ακόμη και αν το σύστημα περιστρέφεται ή βιώνει ροπές.

Σημασία των νόμων διατήρησης:

* Θεμελιώδεις νόμοι της φυσικής: Οι νόμοι διατήρησης είναι θεμελιώδεις αρχές που υποστηρίζουν πολλούς τομείς της φυσικής.

* Προγνωστική δύναμη: Μας επιτρέπουν να προβλέψουμε τη συμπεριφορά των συστημάτων, ακόμη και σε σύνθετα σενάρια.

* Συμμετρία και αμετάβλητη: Οι νόμοι διατήρησης συχνά συνδέονται με συμμετρίες στους νόμους της φυσικής. Για παράδειγμα, η διατήρηση της ενέργειας σχετίζεται με τη χρονική διακύμανση των νόμων της φυσικής.

* Εφαρμογές στη μηχανική και την επιστήμη: Οι νόμοι διατήρησης είναι απαραίτητοι για την κατανόηση και το σχεδιασμό πολλών τεχνολογιών, όπως οι κινητήρες, οι σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής και οι επιταχυντές σωματιδίων.

Σημείωση: Ενώ αυτές οι ποσότητες διατηρούνται σε κλειστά συστήματα, μπορούν να αλλάξουν σε ανοικτά συστήματα όπου η ενέργεια ή η ύλη μπορούν να ανταλλαγούν με το περιβάλλον.