Momentum vs Energie
Momentum en energie (kinetische energie) zijn belangrijke eigenschappen van een bewegend object en worden bepaald door de bewegingswetten van Newton. Ze zijn beide aan elkaar gerelateerd, aangezien het product van massa en snelheid van een bewegend object zijn momentum is en de helft van het product van massa en het kwadraat van zijn snelheid zijn kinetische energie wordt genoemd. Dus als je de snelheid van een object verhoogt, vergroot je in feite zijn momentum, en ook zijn kinetische energie, zoals blijkt uit de formule. Maar, en dit is belangrijk, momentum en kinetische energie van een lichaam zijn niet gelijkwaardig en uitwisselbaar.
Het momentum van een bewegend lichaam is volgens de tweede bewegingswet van Newton het product van zijn massa en snelheid. De wet stelt dat de snelheid waarmee het momentum verandert recht evenredig is met de uitgeoefende kracht en in de richting van de kracht is.
P=m X v=mv
Nu wordt de kinetische energie van een bewegend lichaam gegeven als de helft van het product van zijn massa en het kwadraat van zijn snelheid
K. E=½ m X v²=½ mv²
Het is duidelijk dat zowel het momentum als de energie van een bewegend lichaam afhankelijk zijn van zijn snelheid. Je verdubbelt de snelheid en je verdubbelt het momentum van het lichaam. Maar een verdubbeling van de snelheid verviervoudigt de kinetische energie van het bewegende lichaam.
Laat ons het verschil zien tussen momentum en kinetische energie door middel van een experiment.
Als je een slechte kans krijgt, voor welke van de volgende twee zou je staan, een vrachtwagen van 1000 kg die met een snelheid van 1 m/sec rijdt, of een gehaktbal van 1 kg die met een snelheid van 1000 m/sec rijdt. Als je natuurkunde studeert, zou je vrolijk voor de vrachtwagen gaan staan, omdat hij je op zijn best opzij zou gooien zonder al te veel schade aan te richten, terwijl de gehaktbal die met zo'n woeste snelheid beweegt je zelfs kan doden. Laten we eens kijken hoe.
P (vrachtwagen)=1000X1=1000kg m/s
K. E (vrachtwagen)=½ X10000 X 1X 1=500 joule
Aan de andere kant, P (gehaktbal)=1 X 1000=1000 kg m/s
K. E (gehaktbal)=½ X 1 X 1000 X 1000=500000 Joules
Het is dus duidelijk dat het vanwege de zeer hoge kinetische energie van de gehaktbal gevaarlijk is om ervoor te staan.
In het kort:
Momentum vs Energie
• Hoewel momentum en kinetische energie van een bewegend object gerelateerd zijn, zijn ze niet hetzelfde als equivalent.
• Terwijl momentum een vectorgrootheid is die ook richting vereist, is kinetische energie een scalaire grootheid die alleen een hoeveelheid nodig heeft.
• Als je de snelheid van een bewegend object verdubbelt, wordt het momentum verdubbeld, maar wordt de kinetische energie verviervoudigd.
