Matematyka.pl

Witam. Mam problem ze zrozumieniem chyba dość podstawowych zagadnień z fizyki jakimi są pęd i energia. W zasadzie wiem jak wyglądają wzory oraz rozumiem zasady zachowania ale brakuje mi czegoś w rodzaju mostu pomiędzy termodynamiką i mechaniką ciał. Spróbuje opisać jak ja to widzę i może ktoś mądrzejszy wskaże mi błędy rozumowania lub rozjaśni sytuacje.

Poprzez układ wzbudzony rozumiem ciało, które wymienia energię z otoczeniem. Z reguły dzieje się tak ponieważ jego temperatura jest większa od zera bezwzględnego, a więc układ wymienia ciepło z otoczeniem na wskutek drgań poszczególnych cząsteczek (w sieci krystalicznej, amorficznej lub w płynach). Wymiana cieplna następuje więc na wskutek wzbudzenia (ruchu) tych cząsteczek. Innym sposobem wymiany energii z otoczeniem jest ruch ciała. Przykładowo poruszający się samolot pokonuje opory powietrza wzbudzając jego cząsteczki w ruch a więc "oddaje" im swój pęd i energię kinetyczną. Znowu mamy tutaj do czynienia z ruchem (tym razem makroobiektu) dlatego przyjmuje, że układ wzbudzony jest to mikro- bądź makroskopowe ciało znajdujące się w ruchu i wymieniające tym samym pęd i energię z otoczeniem.

Sprawność z jakim ciało oddaje energię jest to moc. Czym większa moc tym więcej energii "wypompowuje" ciało a więc z większą siłą działa na swoje otoczenie, dlatego rozumuje że moc jest to miara sprawności a siła jest to miara natężenia z jaką układ przekazuje swoje wzbudzenie otoczeniu.

Przyspieszenie w moim rozumowaniu jest to podatność/odporność z jaką inne ciało ulega wzbudzeniu pierwszego ciała. Czym większe przyspieszenie zostanie nadane tym mniejsza była odporność ciała na działającą siłę. Czym większa masa tym większa odporność. Chodź pewnie można by to też wytłumaczyć inaczej.

Prędkość i temperatura to przejawy wzbudzenia. Czym większa energia wewnętrzna tym większa temperatura a czym większa prędkość tym większa energia kinetyczna.

Pęd i energia to miara wzbudzenia. Czym większa energia/pęd ciała tym bardziej jest ono wzbudzone i gotowe do wymiany energii z otoczeniem. Przejawami są oczywiście prędkość i temperatura.

Jeżeli moje rozumowanie jest niepoprawne to proszę o wytłumaczenie. Jeżeli jest poprawne to proszę o wytłumaczenie czemu w takim razie nie ma znaku równości pomiędzy energią kinetyczną a pędem?

Ciało, znajdujące się w próżni, zostaje wzbudzone do ruchu przez siłę \(\displaystyle{ F}\). Nadane więc zostało pewne przyspieszenie "\(\displaystyle{ a}\)", którego skutkiem jest prędkość \(\displaystyle{ V}\) (przejaw wzbudzenia ciała). Miarą wzbudzenia są pęd oraz energia kinetyczna ciała, lecz pęd jest mniejszy od energii co wynika ze wzorów. Czemu tak jest? Jeżeli ciało uderzy w inne ciało to zadziała na nie z siłą \(\displaystyle{ F_2}\) równą energii kinetycznej czy równą pędowi ciała?

osogun pisze: Sprawność z jakim ciało oddaje energię jest to moc.

Nie sprawność, a szybkość.

Przyspieszenie w moim rozumowaniu jest to podatność/odporność z jaką inne ciało ulega wzbudzeniu pierwszego ciała.

Nie do końca rozumiem co piszesz, ale jest wysoce prawdopodobne, że pomyliłeś przyspieszenie z masą. Przyspieszenie to tylko efekt działania siły.

czemu w takim razie nie ma znaku równości pomiędzy energią kinetyczną a pędem?

A czemu ma być? Trochę nie mam zaczepienia w tym co pisałeś.

lecz pęd jest mniejszy od energii co wynika ze wzorów. Czemu tak jest?

Nie jest, bo nie możesz porównywać w ten sposób dwóch różnych wielkości fizycznych. Tak samo jak nie porównujesz długości i masy, bo to bez sensu.

Jeżeli ciało uderzy w inne ciało to zadziała na nie z siłą F2 równą energii kinetycznej czy równą pędowi ciała?

Siła to siła, nie jest równa pędowi i nie jest równa energii, bo są to trzy różne wielkości fizyczne.

Generalnie to jak pisałem, nie mam punktu zaczepienia, bo piszesz dość enigmatycznie i używasz słów których znaczenie w tym kontekście rozumiesz tylko Ty. Błędów w rozumowaniu nie ma, bo i żadnego rozumowania nie ma Może ktoś inny to ogarnie, ja później jeszcze raz spróbuję.