Πότε να χρησιμοποιήσετε το νόμο της ορμής να βρείτε ταχύτητα και όχι ενέργεια διατήρησης;
Νόμος της ορμής:
* Χρησιμοποιήστε το πότε: Έχετε σύγκρουση ή έκρηξη που περιλαμβάνει πολλαπλά αντικείμενα και πρέπει να καθορίσετε τις τελικές ταχύτητες των αντικειμένων μετά το συμβάν.
* Γιατί: Ο νόμος της ορμής δηλώνει ότι η συνολική ορμή ενός συστήματος παραμένει σταθερή ελλείψει εξωτερικών δυνάμεων. Αυτό σημαίνει ότι η συνολική ορμή πριν από την εκδήλωση (άθροισμα των μαζών Χ ταχύτητες) ισούται με τη συνολική ορμή μετά το συμβάν.
* Παράδειγμα: Μια μπάλα μπιλιάρδου συγκρούεται με μια άλλη μπάλα. Γνωρίζετε τις μάζες και τις αρχικές ταχύτητες των μπάλες. Θέλετε να βρείτε τις τελικές ταχύτητες και των δύο μπάλες μετά τη σύγκρουση.
Διατήρηση της ενέργειας:
* Χρησιμοποιήστε το πότε: Έχετε μια κατάσταση όπου η ενέργεια μετατρέπεται από τη μία μορφή στην άλλη (π.χ. πιθανή ενέργεια στην κινητική ενέργεια) και πρέπει να βρείτε την τελική ταχύτητα ενός αντικειμένου.
* Γιατί: Ο νόμος της διατήρησης των ενεργειακών καταστημάτων ότι η συνολική ενέργεια ενός απομονωμένου συστήματος παραμένει σταθερή. Αυτό σημαίνει ότι η ενέργεια μπορεί να μεταφερθεί ή να μετατραπεί, αλλά δεν μπορεί να δημιουργηθεί ή να καταστραφεί.
* Παράδειγμα: Μια μπάλα πέφτει από ένα συγκεκριμένο ύψος. Θέλετε να βρείτε την ταχύτητα της μπάλας λίγο πριν χτυπήσει το έδαφος. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τη διατήρηση της ενέργειας για να συσχετίσετε την πιθανή ενέργεια στο αρχικό ύψος στην κινητική ενέργεια λίγο πριν την πρόσκρουση.
Επιλέγοντας τη σωστή μέθοδο:
* συγκρούσεις: Χρησιμοποιήστε το νόμο της ορμής για συγκρούσεις. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η ορμή διατηρείται κατά τη διάρκεια συγκρούσεων, ενώ η κινητική ενέργεια μπορεί να μην είναι (λόγω απώλειας ενέργειας από τη θερμότητα, τον ήχο κλπ.).
* Μετασχηματισμοί ενέργειας: Χρησιμοποιήστε τη διατήρηση της ενέργειας για καταστάσεις όπου η ενέργεια μετατρέπεται από τη μία μορφή σε άλλη (π.χ. πιθανή ενέργεια στην κινητική ενέργεια).
* συνδυασμοί: Μερικές φορές ίσως χρειαστεί να χρησιμοποιήσετε και τις δύο αρχές. Για παράδειγμα, σε μια σύγκρουση όπου η ενέργεια χάνεται, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τη διατήρηση της ορμής για να βρείτε τις τελικές ταχύτητες και στη συνέχεια να χρησιμοποιήσετε τη διατήρηση της ενέργειας για να υπολογίσετε την ποσότητα της απώλειας ενέργειας λόγω της σύγκρουσης.
Βασικές διαφορές:
* ορμή: Επικεντρώνεται στην κίνηση των αντικειμένων (ταχύτητα μάζας x).
* Ενέργεια: Επικεντρώνεται στη συνολική ενέργεια ενός συστήματος, συμπεριλαμβανομένης της πιθανής ενέργειας, της κινητικής ενέργειας και άλλων μορφών ενέργειας.
Συνοπτικά, επιλέξτε το νόμο της ορμής όταν ασχολείστε με τις συγκρούσεις και τη διατήρηση της ενέργειας όταν ασχολείστε με μετασχηματισμούς ενέργειας. Εάν δεν είστε σίγουροι για τη μέθοδο που θα χρησιμοποιήσετε, εξετάστε το συγκεκριμένο σενάριο και ποιες πληροφορίες δίνονται.
