Найти тему
💥 Дебри Физики

Почему в неизолированных системах часто выполняется закон сохранения импульса, а закон сохранения энергии - нет?

Неизолированные системы – это системы, допускающие взаимодействие с окружающей средой, и поэтому наряду с самопроизвольными, могут идти и несамопроизвольные, вынужденные процессы. Импульс - векторная величина, а энергия скалярная. Это, в общем-то, и есть ответ. Но распишем.

Импульс имеет направление, подобно случайной кошке, которая неуклонно движется в нужную сторону. Энергия - это всего лишь ее чистое количество, как цвет стен в комнате.

Принцип сохранения импульса вытекает непосредственно из третьего закона Ньютона: на каждое действие есть равное и противоположно направленное противодействие. Когда два тела взаимодействуют, они оказывают друг на друга равные и противоположно направленные силы, причем в течение одного и того же промежутка времени,

Поскольку импульс равен изменению импульса, то изменения импульса также равны и противоположны. Импульс, потерянный одним телом, приобретается другим, а общий импульс системы остается постоянным.

Однако энергия может менять формы даже внутри закрытой системы. Кинетическая энергия может быть преобразована в потенциальную энергию, тепловую энергию или даже звук. В неизолированной системе энергия может проникать внутрь или выходить наружу в любой из этих форм.

Например, качающийся маятник постепенно теряет энергию из-за сопротивления воздуха и трения в точке опоры. Его импульс также не сохраняется строго, но внешние силы, действующие на него, часто настолько малы, что изменение импульса за короткие промежутки времени пренебрежимо мало.

Из-за этой разницы в их поведении закон сохранения импульса часто может быть полезным инструментом даже в ситуациях, когда закон сохранения энергии неприменим.

Но не стоит обольщаться. Даже закон сохранения импульса имеет свои пределы. Если внешние силы, действующие на систему, значительны, то импульс больше не сохраняется.

Ну а если статьи на канале нравятся, то обязательно нужно подписаться и поставить лайк!