मोमेंटम बनाम एनर्जी
गति और ऊर्जा (गतिज ऊर्जा) एक गतिमान वस्तु के महत्वपूर्ण गुण हैं और न्यूटन के गति के नियमों द्वारा नियंत्रित होते हैं। वे दोनों एक दूसरे से संबंधित हैं क्योंकि किसी गतिमान वस्तु के द्रव्यमान और वेग का गुणनफल उसका संवेग होता है और द्रव्यमान और उसके वेग के वर्ग के गुणनफल का आधा उसकी गतिज ऊर्जा कहलाता है। इसलिए जब आप किसी वस्तु का वेग बढ़ाते हैं, तो आप प्रभावी रूप से उसके संवेग और उसकी गतिज ऊर्जा को भी बढ़ा रहे होते हैं जैसा कि सूत्र द्वारा देखा जा सकता है। लेकिन, और यह महत्वपूर्ण है, किसी पिंड की गति और गतिज ऊर्जा समतुल्य और विनिमेय नहीं हैं।
एक गतिमान पिंड का संवेग, न्यूटन की गति के दूसरे नियम के अनुसार, उसके द्रव्यमान और वेग का गुणनफल होता है। कानून कहता है कि संवेग के परिवर्तन की दर सीधे लागू बल के समानुपाती होती है और यह बल की दिशा में होती है।
पी=एम एक्स वी=एमवी
अब, गतिमान पिंड की गतिज ऊर्जा को उसके द्रव्यमान के गुणनफल के आधे और उसके वेग के वर्ग के रूप में दिया जाता है
के.ई=½ एम एक्स वी²=½ एमवी²
यह स्पष्ट है कि गतिमान पिंड का संवेग और ऊर्जा दोनों उसके वेग पर निर्भर हैं। आप वेग को दोगुना करते हैं और आप शरीर की गति को दोगुना करते हैं। लेकिन वेग को दोगुना करने से गतिमान पिंड की गतिज ऊर्जा चौगुनी हो जाती है।
आइए एक प्रयोग के माध्यम से गति और गतिज ऊर्जा के बीच अंतर देखते हैं।
एक बुरे मौके को देखते हुए, आप निम्नलिखित दो में से किसके सामने खड़े होंगे, एक 1000 किग्रा ट्रक 1 मी/सेकंड की गति से चल रहा है, या एक मीटबॉल 1 किग्रा वजन 1000 मी/सेकंड की गति से चल रहा है। यदि आप भौतिकी के छात्र हैं, तो आप खुशी-खुशी ट्रक के सामने खड़े हो जाएंगे क्योंकि यह आपको बिना किसी नुकसान के बग़ल में फेंक देगा, जबकि इतनी तेज़ गति से चलने वाला मीटबॉल आपको मार भी सकता है। आइए देखें कि कैसे।
पी (ट्रक)=1000X1=1000 किग्रा मी/से
K. E (ट्रक)=½ X10000 X 1X 1=500 जूल
दूसरी ओर, पी (मीटबॉल)=1 एक्स 1000=1000 किग्रा मी/से
K. E (मीटबॉल)=½ X 1 X 1000 X 1000=500000 जूल
इस प्रकार स्पष्ट है कि मीटबॉल की गतिज ऊर्जा बहुत अधिक होने के कारण उसके सामने खड़ा होना खतरनाक है।
संक्षेप में:
मोमेंटम बनाम एनर्जी
• हालांकि गतिमान वस्तु की गति और गतिज ऊर्जा संबंधित हैं, वे समान नहीं हैं।
• जबकि संवेग एक सदिश राशि है जिसके लिए दिशा की भी आवश्यकता होती है, गतिज ऊर्जा एक अदिश राशि है जिसमें केवल राशि की आवश्यकता होती है।
• यदि आप किसी गतिमान वस्तु के वेग को दुगुना करते हैं, तो उसका संवेग दुगना हो जाता है लेकिन गतिज ऊर्जा चौगुनी हो जाती है।
