Elmagyarázzuk, mi az energia a fizikában, mi a potenciális és a mozgási energia. Azt is, hogyan hat az erő és mi a munka.
Mi az energia?
Ban ben fizikai, energiára úgy hivatkozunk, mint egy rendszer vagy jelenség azon képességére, hogy egy bizonyos feladatot elvégezzen. Az energia szó a görögből származikenergikus ami "cselekvőerőt" vagy "munkaerőt" jelent. Ez egy olyan fogalom, amelyet széles körben használnak ebben a tudományban és általában másokban, eltérő jelentéssel és jelentéssel.
Ez a munkavégzési képesség kulcsfontosságú az energetikai fizika érdeklődésében, mivel ez a tudományág az energiarendszereket tanulmányozza. természet mint cselekvések és reakciók, amelyekben az anyag egymással összefügg, és az energia egyik rendszerből a másikba, egyik formából a másikba kerül át.
Valójában az energiát a termodinamika második törvénye (a klasszikus mechanikában, azaz a newtoni törvény szerint) szabályozza, amely megállapítja, hogy a termodinamika energiamennyiségevilágegyetem mindig stabil, állandó és sem létrehozni, sem elpusztítani nem lehet, csak átalakulni.
Másrészt a relativisztikus mechanikában, amelyet aRelativitás-elmélet Albert Einstein, energia és tömeg szorosabb kapcsolatuk van, amely meghatározza a híres egyenletet E = m.c2, vagyis az energia egyenlő tömeggelfénysebesség négyzet alakú. Így minden test, egyszerűen azért, mert anyagból áll, rendelkezik az Einstein-egyenlet által megadott energiamennyiséggel.
Másrészt az energia (E) és a munka (W) egyenértékűek, ezért ugyanabban a típusú mértékegységben mérik őket: Joule vagy Joule (J), azaz Newton per méter (N / m).
Helyzeti energia
A potenciális energia egy testhez vagy fizikai rendszerhez kapcsolódik, amelyet a helyzete vagy magassága határoz meg, vagyis egy olyan erőtér alapján, amelyben elmerül. Ez az energiatípus a következőkre osztható:
- Gravitációs potenciális energia. Ez az az energia, amellyel egy hatalmas test rendelkezik gravitációs mezőbe merülve. Az objektumok körül gravitációs mezők jönnek létre tömegek nagyon nagy (mint például a tömegek bolygók és a Nap). Például egy hullámvasút autójának maximális potenciális energiája van a maximális magassági helyzetében, mert elmerül a Föld gravitációs mezejében. Ha a kocsit leejtik, az elveszíti a magasságát, és a potenciális energia mozgási energiává alakul.
- Elektrosztatikus potenciálenergia. Amivel kapcsolatban elektromosság alkalmazza a potenciális energia fogalmát is, amely más energiaformákká alakítható, mint pl kinetika, termikus vagy fény, tekintettel a hatalmas sokoldalúságra a elektromágnesesség. Ebben az esetben az energia a töltött részecskék által keltett elektromos erők mezőjéből származik.
- Rugalmas potenciális energia. A rugalmas potenciális energia a tulajdonsághoz kapcsolódik rugalmasság anyagé, ami az a tendencia, hogy visszanyerje eredeti alakját, miután ellenállásánál nagyobb deformációs erőknek van kitéve. A rugalmas energia egyértelmű példája az a rugó, amely külső erő hatására megnyúlik vagy összehúzódik, és visszatér eredeti helyzetébe, ha az erő megszűnik. Egy másik példa az íj és nyíl rendszer. Utóbbiban a rugalmas potenciálenergia akkor éri el maximális értékét, amikor az ívet a rugalmas szál húzásával, a fát enyhén meghajlítva, de továbbra is nulla sebességgel húzzuk. A következő pillanatban a potenciális energia kinetikussá válik, és a nyíl teljes sebességgel előrelendül.
Kinetikus energia
Egy bizonyos sebességgel mozgó test kinetikus energiával rendelkezik.
A kinetikus energia a mozgás energiája, és általában a jelekkel jelölikK, T vagyEcmivel rendkívül fontos a fizika különböző területei számára. Egy bizonyos sebességgel mozgó test kinetikus energiával rendelkezik.
A kinetikus energia kulcsfontosságú a fogalmában hőfok, valójában a hőmérséklet a kinetikus energiája a részecskék amelyek egy anyagot vagy tárgyat alkotnak.
A (v) sebességgel mozgó test kinetikus energiájának kiszámításának hagyományos képlete a következő:Ec = ½.m.v2
Kényszerítés
A fizikában, Kényszerítés Ez egy vektormennyiség (iránnyal és érzékkel felruházott), és képes egy adott test vagy anyag mozgásának vagy alakjának módosítására. Ez nem egyenlő az erőfeszítéssel vagy az energiával.
Az erőt a nemzetközi rendszerben Newtonokkal (N) mérik. Egy Newton az az erő, amely ahhoz szükséges, hogy egy 1 kg tömegű tárgyat 1 m/s2-rel felgyorsítsunk.
Munka
A newtoni (klasszikus) fizikában egy erő munkáját az erő és az erő kifejtésének távolságának szorzataként határozzák meg.
Ez a munka megegyezik a gyors mozgatáshoz szükséges energiamennyiséggel.
A munkát a szimbólum jelöliW (angolmunka), egy skaláris magnitúdó (irány nélkül), és az energiával (joule) azonos mértékegységekben van kifejezve.