5 conservarea masei si a energiei

7/26/2019 5 Conservarea Masei Si a Energiei

1/5

1

1. Conservarea masei si a energiei

1.1.

ModeleNatura este prea complicata pentru a o putea studia matematic in toate amanuntele. De

aceea orice teorie fizica se bazeaza pe abstractizare, pe simplificare, pe neglijarea lucrurilor

mai putin importante. Pentru a sti ce e important si ce nu, trebuie:

- facute experiente numeroase si uneori complicate

- masurate diverse cantitati fizice (cu erori inerente)

- intelese rezultatele, descoperite regularitatile acestora si legitatile mai generale

- initiat un proces explicativ, care in final sa duca la un model.

- acest model este apoi tradus in relatii matematice

- verificat modelul dpdv logic, matematic, al consecintelor, al adecvarii cu experienta.

Exemplu.

Modelul I. Inca din antichitate s-au observat traiectoriile circulare ale Soarelui si Lunii,

ca de altfel si a stelelor. Modelul: Pamant fix, planete, Soare, etc. se misca in cercuri in jurul

lui. Cercurile sunt figuri simple, modelul e simplu dar frumos, putem spuneperfect. Exista o

simetrie, si aceasta este legata de o conservare, raza cercului e constanta.

Modelul II. Da, dar Kepler, dupa ani de zile de observatii si de calcule, a aratat (prin

1600) ca Luna si planetele se misca in jurul Soareluipe traiectorii eliptice, nu circulare. Asa

s-a stricat armonia perfecta a miscarilor circulare si a aparut un nou model. Modelul lui

Kepler se bazeaza pe 3 legi, deduse dupa 20 de ani de observatii migaloase:

i). Planetele, inclusiv Pamantul, se misca in jurul Soarelui pe traiectorii eliptice, Soarele

gasindu-se intr-un focar.

ii). Raza vectoare a planetei matura arii egale in intervale de timp egale.

iii). Patratul perioadei de revolutie este proportional cu cubul semiaxei mari a orbitei.

Gasirea acestor relatii a fost cu atat mai dificila, cu cat observatiile se fac de pe un

obiect in miscare de rotatie, asa ca lucrurile pot sa se petreaca asa ca in figura:


2/5

Acestea toate rezulta din experiente. Dar explicatia e data de alt model, al lui Newton.

Modelul III. Newton presupune ca toate corpurile se atrag cu o forta proportionala cu

produsul maselor si invers proportionala cu patratul distantei dintre ele (corpuri cuasi-

punctiforme)

Cu G=6,672 10-11N m2kg2.

1.2.

Simetrii si conservari

Emy Noether a demonstrat o teorema celebra: fiecare simetrie este legata de

conservarea unei cantitati fizice:

- Simetria la translatia timpului e legata de conservarea energiei

- Simetria la translatia spatiala e legata de conservarea impulsului

- Simetria la rotatii spatiale e legata de conservarea momentului cinetic.

2


3/5

Exemple.

1.3. Conservarea masei

Antoine Lavoisier: in toate procesele masa totala ramane constanta.

Cum se masoara masa ? De exemplu prin masurarea perioadei de oscilatie a unui pendul

elastic cu rigiditatea kcunoscutaT

mk

2== .

3


4/5

Sau prin ciocniri cu corpuri de mase cunoscute care se deplaseaza cu viteze cunoscute.

Folosind apoi legea conservarii energiei si a impulsului, se gasesc necunoscutele. Aceasta este

metoda folosita in fizica particulelor elementare.

Exemplu. Apa care curge fara turbulente (laminar) dintr-un robinet nu are sectiune

constanta:

Ce se conserva aici ?

Cum sa se conserve ceva daca totul curge ?

1.4. Relativitatea Galilei

http://faraday.physics.utoronto.ca/PVB/Harrison/Flash/ClassMechanics/Relativity/Relat

ivity.html

4
http://faraday.physics.utoronto.ca/PVB/Harrison/Flash/ClassMechanics/Relativity/Relativity.htmlhttp://faraday.physics.utoronto.ca/PVB/Harrison/Flash/ClassMechanics/Relativity/Relativity.htmlhttp://faraday.physics.utoronto.ca/PVB/Harrison/Flash/ClassMechanics/Relativity/Relativity.htmlhttp://faraday.physics.utoronto.ca/PVB/Harrison/Flash/ClassMechanics/Relativity/Relativity.htmlhttp://faraday.physics.utoronto.ca/PVB/Harrison/Flash/ClassMechanics/Relativity/Relativity.html


5/5

5

5 conservarea masei si a energiei

Documents