โมเมนตัมเทียบกับพลังงาน
โมเมนตัมและพลังงาน (พลังงานจลน์) เป็นคุณสมบัติที่สำคัญของวัตถุเคลื่อนที่และควบคุมโดยกฎการเคลื่อนที่ของนิวตัน ทั้งสองมีความสัมพันธ์ซึ่งกันและกันเนื่องจากผลคูณของมวลและความเร็วของวัตถุเคลื่อนที่คือโมเมนตัมและครึ่งหนึ่งของผลคูณของมวลและกำลังสองของความเร็วเรียกว่าพลังงานจลน์ ดังนั้นเมื่อคุณเพิ่มความเร็วของวัตถุ คุณกำลังเพิ่มโมเมนตัมของวัตถุอย่างมีประสิทธิภาพ และพลังงานจลน์ของวัตถุดังที่เห็นในสูตร แต่นี่เป็นสิ่งสำคัญ โมเมนตัมและพลังงานจลน์ของร่างกายไม่เท่ากันและใช้แทนกันได้
โมเมนตัมของวัตถุเคลื่อนที่ตามกฎข้อที่สองของการเคลื่อนที่ของนิวตันเป็นผลคูณของมวลและความเร็วของมัน กฎหมายระบุว่าอัตราการเปลี่ยนแปลงของโมเมนตัมเป็นสัดส่วนโดยตรงกับแรงที่กระทำและอยู่ในทิศทางของแรง
P=m X v=mv
ตอนนี้ พลังงานจลน์ของวัตถุที่เคลื่อนไหวจะได้รับเป็นครึ่งหนึ่งของผลคูณของมวลและกำลังสองของความเร็วของมัน
K. E=½ m X v²=½ mv²
มันชัดเจนว่าทั้งโมเมนตัมและพลังงานของร่างกายที่เคลื่อนไหวนั้นขึ้นอยู่กับความเร็วของมัน คุณเพิ่มความเร็วเป็นสองเท่าและคุณเพิ่มโมเมนตัมของร่างกายเป็นสองเท่า แต่การเพิ่มความเร็วเป็นสองเท่าจะเพิ่มพลังงานจลน์ของร่างกายที่กำลังเคลื่อนที่เป็นสี่เท่า
ให้เราดูความแตกต่างระหว่างโมเมนตัมและพลังงานจลน์ผ่านการทดลอง
ถ้าให้โอกาสอันเลวร้าย คุณจะยืนต่อหน้ารถบรรทุก 1,000 กก. ที่ความเร็ว 1 เมตร/วินาที รถบรรทุกขนาด 1,000 กก. เคลื่อนที่ด้วยความเร็ว 1 เมตร/วินาที หรือลูกชิ้นน้ำหนัก 1 กก. เคลื่อนที่ด้วยความเร็ว 1,000 เมตร/วินาที หากคุณเป็นนักศึกษาวิชาฟิสิกส์ คุณจะยืนอย่างมีความสุขที่หน้ารถบรรทุก อย่างดีที่สุดที่จะเหวี่ยงคุณไปด้านข้างโดยไม่ทำอันตรายมากเกินไป ในขณะที่ลูกชิ้นที่เคลื่อนที่ด้วยความเร็วที่ดุร้ายอาจถึงกับฆ่าคุณได้ เรามาดูกันว่าเป็นอย่างไร
P (รถบรรทุก)=1000X1=1000kg m/s
K. E (รถบรรทุก)=½ X10000 X 1X 1=500 จูล
ในทางกลับกัน
P (ลูกชิ้น)=1 X 1000=1,000 kg m/s
K. E (ลูกชิ้น)=½ X 1 X 1000 X 1000=500,000 จูล
เป็นที่ชัดเจนว่าลูกชิ้นมีพลังงานจลน์สูงมาก การยืนอยู่ข้างหน้ามันอันตราย
โดยย่อ:
โมเมนตัมเทียบกับพลังงาน
• แม้ว่าโมเมนตัมและพลังงานจลน์ของวัตถุเคลื่อนที่จะสัมพันธ์กัน แต่ก็ไม่เท่ากัน
• ในขณะที่โมเมนตัมเป็นปริมาณเวกเตอร์ที่ต้องการทิศทางเช่นกัน พลังงานจลน์เป็นปริมาณสเกลาร์ที่ต้องการเพียงปริมาณเท่านั้น
• หากคุณเพิ่มความเร็วของวัตถุเคลื่อนที่เป็นสองเท่า โมเมนตัมของวัตถุจะเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่า แต่พลังงานจลน์จะเพิ่มเป็นสี่เท่า