Conservation de l'énergie vs Momentum | Conservation de l'élan vs conservation de l'énergie
La conservation de l'énergie et la conservation de la quantité de mouvement 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 ou encore 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 la quantité de mouvement, leurs définitions, les applications de ces deux sujets, les similitudes et enfin la différence entre la conservation de la quantité de mouvement et la conservation de l'énergie
Conservation de l'énergie
La conservation de l'énergie est un concept discuté en mécanique classique. Cela indique que la quantité totale d'énergie dans un système isolé est conservée. Cependant, ce n'est pas tout à fait vrai. Pour bien comprendre 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 plusieurs formes. L'énergie cinétique, l'énergie thermique et l'énergie potentielle en sont quelques-unes. L'énergie était considérée comme 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 ne se conserve pas. 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=m c2, où E est l'énergie, m est la masse et c est la vitesse de la lumière.
Conservation de l'élan
Momentum est une propriété très importante d'un objet en mouvement. La quantité de mouvement d'un objet est égale à la masse de l'objet multipliée par la vitesse de l'objet. Puisque la masse est un scalaire, la quantité de mouvement est aussi un vecteur, qui a la même direction que la vitesse. L'une des lois les plus importantes concernant la quantité de mouvement est la deuxième loi du mouvement de Newton. Il stipule que la force nette agissant sur un objet est égale au taux de variation de la quantité de mouvement. Puisque la masse est constante sur la mécanique non relativiste, le taux de changement de quantité de mouvement 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 quantité de mouvement. Cela indique que si la force nette sur un système est nulle, la quantité de mouvement totale du système reste constante. La quantité de mouvement est conservée même dans les échelles relativistes. Momentum a deux formes différentes. Le moment linéaire est le moment correspondant aux mouvements linéaires, et le moment cinétique 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 la quantité de mouvement et la conservation de l'énergie ?
• La conservation de l'énergie n'est vraie que pour les échelles non relativistes, et à condition qu'il n'y ait pas de réactions nucléaires. La quantité de mouvement, qu'elle soit linéaire ou angulaire, est conservée même dans des conditions relativistes.
• La conservation de l'énergie est une conservation scalaire; par conséquent, la quantité d'énergie totale doit être prise en compte lors des calculs. La quantité de mouvement est un vecteur. Par conséquent, la conservation de la quantité de mouvement est considérée comme une conservation directionnelle. Seules les impulsions sur la direction considérée ont un impact sur la conservation.
