Enerjinin Momentuma Karşı Korunumu | Momentumun Korunumuna Karşı Enerjinin Korunumu
Enerjinin korunumu ve momentumun korunumu fizikte tartışılan iki önemli konudur. Bu temel kavramlar astronomi, termodinamik, kimya, nükleer bilim ve hatta mekanik sistemler gibi alanlarda önemli bir rol oynamaktadır. Bu alanlarda üstünlük sağlamak için bu konularda net bir anlayışa sahip olmak çok önemlidir. Bu yazıda, enerjinin korunumu ve momentumun korunumu nedir, tanımları, bu iki konunun uygulamaları, benzerlikleri ve son olarak momentumun korunumu ile enerjinin korunumu arasındaki farkları tartışacağız
Enerjinin Korunumu
Enerjinin korunumu klasik mekanik altında tartışılan bir kavramdır. Bu, yalıtılmış bir sistemdeki toplam enerji miktarının korunduğunu belirtir. Ancak, bu tamamen doğru değil. Bu kavramı tam olarak anlamak için önce enerji ve kütle kavramını anlamak gerekir. Enerji, sezgisel olmayan bir kavramdır. "Enerji" terimi, işlem veya faaliyet anlamına gelen Yunanca "energeia" kelimesinden türetilmiştir. Bu anlamda enerji, bir faaliyetin arkasındaki mekanizmadır. Enerji doğrudan gözlemlenebilir bir büyüklük değildir. Ancak, dış özellikler ölçülerek hesaplanabilir. Enerji birçok biçimde bulunabilir. Kinetik enerji, termal enerji ve potansiyel enerji bunlardan birkaçıdır. Özel görelilik teorisi geliştirilene kadar enerjinin evrende korunan bir özellik olduğu düşünülüyordu. Nükleer reaksiyonların gözlemleri, izole edilmiş bir sistemin enerjisinin korunmadığını gösterdi. Aslında, yalıtılmış bir sistemde korunan birleşik enerji ve kütledir. Bunun nedeni, enerji ve kütlenin birbirinin yerine geçebilmesidir. Çok ünlü E=m c2 denklemiyle verilir, burada E enerji, m kütle ve c ışık hızıdır.
Momentumun Korunumu
Momentum, hareketli bir nesnenin çok önemli bir özelliğidir. Bir cismin momentumu, cismin kütlesi ile cismin hızının çarpımına eşittir. Kütle bir skaler olduğundan, momentum da hız ile aynı yöne sahip bir vektördür. Momentumla ilgili en önemli yasalardan biri Newton'un ikinci hareket yasasıdır. Bir cisme etki eden net kuvvetin momentum değişim hızına eşit olduğunu belirtir. Göreli olmayan mekanikte kütle sabit olduğundan, momentumun değişim hızı, kütlenin cismin ivmesiyle çarpımına eşittir. Bu yasadan en önemli türetme momentum korunum teorisidir. Bu, bir sistem üzerindeki net kuvvet sıfırsa, sistemin toplam momentumunun sabit kaldığını belirtir. Göreceli ölçeklerde bile momentum korunur. Momentumun iki farklı formu vardır. Doğrusal momentum, doğrusal hareketlere karşılık gelen momentumdur ve açısal momentum, açısal hareketlere karşılık gelen momentumdur. Bu miktarların her ikisi de yukarıdaki kriterlere göre korunur.
Momentumun korunumu ile enerjinin korunumu arasındaki fark nedir?
• Enerji tasarrufu yalnızca göreceli olmayan ölçekler için geçerlidir ve nükleer reaksiyonların meydana gelmemesi şartıyla. Momentum, doğrusal veya açısal olsun, göreceli koşullarda bile korunur.
• Enerji tasarrufu skaler bir korumadır; bu nedenle hesaplamalar yapılırken toplam enerji miktarı dikkate alınmalıdır. Momentum bir vektördür. Bu nedenle, momentum korunumu yönlü bir korunum olarak alınır. Sadece dikkate alınan yöndeki momentum koruma üzerinde bir etkiye sahiptir.
