Pęd kontra energia
Pręd i energia (energia kinetyczna) są ważnymi właściwościami poruszającego się obiektu i rządzą się prawami ruchu Newtona. Oba są ze sobą powiązane, ponieważ iloczynem masy i prędkości poruszającego się obiektu jest jego pęd, a połowa iloczynu masy, a kwadrat jego prędkości to jego energia kinetyczna. Więc kiedy zwiększasz prędkość obiektu, skutecznie zwiększasz jego pęd, a także jego energię kinetyczną, jak widać ze wzoru. Ale, co jest ważne, pęd i energia kinetyczna ciała nie są równoważne i wymienne.
Pręd poruszającego się ciała, zgodnie z drugą zasadą ruchu Newtona, jest iloczynem jego masy i prędkości. Prawo stanowi, że tempo zmiany pędu jest wprost proporcjonalne do przyłożonej siły i jest zgodne z kierunkiem siły.
P=m X v=mv
Teraz energia kinetyczna poruszającego się ciała jest podawana jako połowa iloczynu jego masy i kwadratu jego prędkości
K. E=½ m X v²=½ mv²
Oczywiste jest, że zarówno pęd, jak i energia poruszającego się ciała zależą od jego prędkości. Podwajasz prędkość i podwajasz pęd ciała. Ale podwojenie prędkości czterokrotnie zwiększa energię kinetyczną poruszającego się ciała.
Przyjrzyjmy się różnicy między pędem a energią kinetyczną podczas eksperymentu.
Mając złą szansę, przed którą z dwóch poniższych stanąłbyś, 1000kg ciężarówka poruszająca się z prędkością 1m/sek lub klops o wadze 1kg poruszający się z prędkością 1000m/sek. Jeśli jesteś studentem fizyki, z radością stanąłbyś przed ciężarówką, która w najlepszym razie odrzuciłaby Cię na bok, nie powodując zbytniej szkody, podczas gdy klops poruszający się z tak zaciekłą prędkością może nawet Cię zabić. Zobaczmy jak.
P (ciężarówka)=1000X1=1000kg m/s
K. E (ciężarówka)=½ X10000 X 1X 1=500 dżuli
Z drugiej strony
P (klopsik)=1 X 1000=1000 kg m/s
K. E (klopsik)=½ x 1 x 1000 x 1000=500000 dżuli
Jest więc jasne, że z powodu bardzo wysokiej energii kinetycznej klopsika, niebezpiecznie jest stać przed nim.
W skrócie:
Pęd kontra energia
• Chociaż pęd i energia kinetyczna poruszającego się obiektu są ze sobą powiązane, nie są tym samym równoważne.
• Chociaż pęd jest wielkością wektorową wymagającą również kierunku, energia kinetyczna jest wielkością skalarną wymagającą tylko ilości.
• Jeśli podwoisz prędkość poruszającego się obiektu, jego pęd jest podwojony, ale energia kinetyczna wzrasta czterokrotnie.
