Conservación de la energía frente al impulso | Conservación del impulso frente a conservación de la energía
La conservación de la energía y la conservación del impulso son dos temas importantes que se discuten en física. Estos conceptos básicos juegan un papel importante en campos como la astronomía, la termodinámica, la química, la ciencia nuclear e incluso los sistemas mecánicos. Es vital tener una comprensión clara de estos temas para poder sobresalir en estos campos. En este artículo, vamos a discutir qué son la conservación de la energía y la conservación del impulso, sus definiciones, las aplicaciones de estos dos temas, las similitudes y finalmente la diferencia entre la conservación del impulso y la conservación de la energía
Conservacion de energia
La conservación de la energía es un concepto que se analiza en la mecánica clásica. Esto establece que se conserva la cantidad total de energía en un sistema aislado. Sin embargo, esto no es del todo cierto. Para comprender este concepto completamente, primero se debe comprender el concepto de energía y masa. La energía es un concepto no intuitivo. El término "energía" se deriva de la palabra griega "energeia", que significa operación o actividad. En este sentido, la energía es el mecanismo detrás de una actividad. La energía no es una cantidad directamente observable. Sin embargo, se puede calcular midiendo propiedades externas. La energía se puede encontrar de muchas formas. La energía cinética, la energía térmica y la energía potencial son, por nombrar algunas. Se pensaba que la energía era una propiedad conservada en el universo hasta que se desarrolló la teoría especial de la relatividad. Las observaciones de reacciones nucleares mostraron que la energía de un sistema aislado no se conserva. De hecho, es la energía y la masa combinadas las que se conservan en un sistema aislado. Esto se debe a que la energía y la masa son intercambiables. Está dado por la famosa ecuación E = mc2, donde E es la energía, m es la masa y c es la velocidad de la luz.
Conservación de momento
El momento es una propiedad muy importante de un objeto en movimiento. El impulso de un objeto es igual a la masa del objeto multiplicada por la velocidad del objeto. Dado que la masa es un escalar, el impulso también es un vector, que tiene la misma dirección que la velocidad. Una de las leyes más importantes con respecto al momento es la segunda ley del movimiento de Newton. Establece que la fuerza neta que actúa sobre un objeto es igual a la tasa de cambio de la cantidad de movimiento. Dado que la masa es constante en la mecánica no relativista, la tasa de cambio del momento es igual a la masa multiplicada por la aceleración del objeto. La derivación más importante de esta ley es la teoría de la conservación del momento. Esto establece que si la fuerza neta sobre un sistema es cero, la cantidad de movimiento total del sistema permanece constante. El momento se conserva incluso en escalas relativistas. El impulso tiene dos formas diferentes. El momento lineal es el momento correspondiente a los movimientos lineales y el momento angular es el momento correspondiente a los movimientos angulares. Ambas cantidades se conservan bajo los criterios anteriores.
¿Cuál es la diferencia entre conservación del impulso y conservación de la energía?
• La conservación de energía solo es válida para escalas no relativistas y siempre que no se produzcan reacciones nucleares. El momento, ya sea lineal o angular, se conserva incluso en condiciones relativistas.
• La conservación de energía es una conservación escalar; por lo tanto, se debe considerar la cantidad total de energía al realizar los cálculos. El momento es un vector. Por tanto, la conservación del impulso se toma como una conservación direccional. Solo los momentos en la dirección considerada tienen un impacto en la conservación.
