Impuls und Energie spielen in der Mechanik sehr ähnliche Rollen, die jeweils durch die Anwendung von Kraft über ein Intervall verändert werden. Für Energie liegt das Intervall im Raum und für Impuls in der Zeit. Beide haben zugehörige Erhaltungsgesetze.
Energieeinheiten werden jedoch in vielen Systemen benannt und Impulseinheiten im Allgemeinen nicht (und insbesondere nicht in SI).
Gibt es einen klaren historischen Grund für den Unterschied?
Es gibt einen historischen Grund. Aber es war kein Zufall der Geschichte, der zugrunde liegende Grund ist, dass Energie in nicht-mechanischen (thermischen, elektrischen) Kontexten auftaucht, während Impuls nicht. Abgeleitete Alternativen, Newtonmeter in SI, sind in solchen Kontexten nicht natürlich entstanden, und alternative Einheiten wie Kalorien wurden vor der Entdeckung des allgemeinen Energieerhaltungsgesetzes verwendet. Es war sinnvoll, sie durch benannte standardisierte Einheiten zu ersetzen. Kleins Science of Measurement ist ein schöner historischer Überblick.
Die Standardisierung und Benennung von Einheiten erfolgte in zwei Wellen. Begann erstmals während der Französischen Revolution auf Geheiß von Taleyrand (bekannt als Bischof und Politiker, der es später schaffte, nach Waterloo sowohl unter Napoleon als auch unter den Bourbonen als Außenminister zu dienen). Die Französische Akademie ernannte ein Komitee für Gewichte und Maße, dem Condorcet, Lagrange, Laplace, Monge und inoffiziell Lavoisier angehörten, bevor er guillotiniert wurde, und gründete SI. Zu diesem Zeitpunkt erhielten nur die Basiseinheiten Länge, Zeit, Gewicht und Temperatur einzelne Namen. Die abgeleiteten Einheiten für Fläche, Volumen, Geschwindigkeit, Beschleunigung, Arbeit/Energie, Drehmoment, Impuls usw. waren Kombinationen der Basiseinheiten, auch wenn sie allgemein benannte Einheiten wie Liter oder Knoten hatten. Das zukünftige Kilogramm, genannt Kilograve, war die Gewichtseinheit, dh Kraft, nicht Masse.
Die zweite Welle, die in den 1860er Jahren begann und in den 1880er Jahren sowohl in SI als auch in ihrem Konkurrenten CGS formalisiert wurde, sollte mit den Entwicklungen in Thermodynamik und Elektromagnetismus Schritt halten und gab uns Ohm, Volt, Farad, Watt usw. Kilograve wurde in Kilogramm umbenannt Einheit der Masse, die Einheit der Kraft wurde in CGS Dyn (von griechisch dynamis - Kraft) und Newton in SI genannt. Was ist mit Energie? Seine mechanische Manifestation erhielt keine neue Aufmerksamkeit, aber 1864 schlug Clausius vor, dass erg (von griechisch ergon - Arbeit) die Kalorie als Einheit der thermischen Energie ersetzen sollte, ein Überbleibsel der bis dahin diskreditierten Kalorik/Phlogiston-Theorie. Es wurde in CGS übernommen. Die Einheit für Leistung, Watt, wurde bereits vor Joule von Siemens im Jahr 1882 vorgeschlagen, um Watts eigene Pferdestärke zu ersetzen, die zur Messung der Leistung von Dampfmaschinen verwendet wurde. Siemens war Elektroingenieur. Joule selbst wurde mit einem Einheitennamen für die Bestimmung des mechanischen Wärmeäquivalents geehrt. Momentum hatte Pech.
1887 wurde ein Komitee der British Association ernannt, um „die Zweckmäßigkeit der Einführung einer einheitlichen Nomenklatur für die grundlegenden Einheiten der Mechanik zu erwägen, um mit anderen Körperschaften zusammenzuarbeiten, die an ähnlichen Arbeiten beteiligt sind“. Das Komitee stellte eine Reihe von Fragen an die Mitglieder und sammelte ihre Antworten.Das Ergebnis war, dass sie sich 1888, als das Komitee in Bath zusammentrat, trotz vieler Meinungsverschiedenheiten darüber einigen konnten, ob es wünschenswert sei, Namen für die einzuführen CGS-Einheiten für Geschwindigkeit, Impuls und Druck; die vorgeschlagenen Namen lauten Kine, Bole bzw. Barad .
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