Conservation de l'énergie vs élan | Conservation de l'élan vs conservation de l'énergie
La conservation de l'énergie et la conservation de l'élan sont deux sujets importants abordés en physique. Ces concepts de base jouent un rôle majeur dans des domaines tels que l'astronomie, la thermodynamique, la chimie, la science nucléaire et même les systèmes mécaniques. Il est essentiel d'avoir une compréhension claire de ces sujets afin d'exceller dans ces domaines. Dans cet article, nous allons discuter de ce que sont la conservation de l'énergie et la conservation de l'élan, leurs définitions, les applications de ces deux sujets, les similitudes et enfin la différence entre la conservation de l'élan et la conservation de l'énergie.
Conservation d'énergie
La conservation de l'énergie est un concept discuté dans le cadre de la mécanique classique. Cela indique que la quantité totale d'énergie dans un système isolé est conservée. Cependant, ce n'est pas entièrement vrai. Pour comprendre pleinement ce concept, il faut d'abord comprendre le concept d'énergie et de masse. L'énergie est un concept non intuitif. Le terme «énergie» est dérivé du mot grec «energeia», qui signifie opération ou activité. En ce sens, l'énergie est le mécanisme derrière une activité. L'énergie n'est pas une quantité directement observable. Cependant, il peut être calculé en mesurant les propriétés externes. L'énergie peut être trouvée sous de nombreuses formes. L'énergie cinétique, l'énergie thermique et l'énergie potentielle en sont quelques-unes. On pensait que l'énergie était une propriété conservée dans l'univers jusqu'à ce que la théorie spéciale de la relativité soit développée. Les observations de réactions nucléaires ont montré que l'énergie d'un système isolé n'est pas conservée. En fait, c'est l'énergie et la masse combinées qui sont conservées dans un système isolé. C'est parce que l'énergie et la masse sont interchangeables. Elle est donnée par la très célèbre équation E = mc2, où E est l'énergie, m est la masse et c est la vitesse de la lumière.
Conservation de l'élan
Le momentum est une propriété très importante d'un objet en mouvement. L'élan d'un objet est égal à la masse de l'objet multipliée par la vitesse de l'objet. Puisque la masse est un scalaire, l'impulsion est également un vecteur, qui a la même direction que la vitesse. L'une des lois les plus importantes concernant l'élan est la deuxième loi du mouvement de Newton. Il déclare que la force nette agissant sur un objet est égale au taux de changement de quantité de mouvement. Puisque la masse est constante en mécanique non relativiste, le taux de changement de moment est égal à la masse multipliée par l'accélération de l'objet. La dérivation la plus importante de cette loi est la théorie de la conservation de la dynamique. Cela indique que si la force nette sur un système est égale à zéro, la quantité de mouvement totale du système reste constante. L'élan est conservé même à des échelles relativistes. Momentum a deux formes différentes. Le moment linéaire est le moment correspondant aux mouvements linéaires, et le moment angulaire est le moment correspondant aux mouvements angulaires. Ces deux quantités sont conservées selon les critères ci-dessus.
Quelle est la différence entre la conservation de l'élan et la conservation de l'énergie?
• La conservation de l'énergie n'est vraie que pour les échelles non relativistes, et à condition qu'aucune réaction nucléaire ne se produise. L'élan, linéaire ou angulaire, est conservé même dans des conditions relativistes.
• La conservation de l'énergie est une conservation scalaire; par conséquent, la quantité totale d'énergie doit être prise en compte lors des calculs. Momentum est un vecteur. Par conséquent, la conservation de l'élan est considérée comme une conservation directionnelle. Seules les impulsions sur la direction considérée ont un impact sur la conservation.
