Pojasnimo, kaj je energija v fiziki, kaj je potencialna in kinetična energija. Tudi, kako deluje sila in kaj je delo.
Kaj je energija?
V fizično, energijo označujemo kot sposobnost sistema ali pojava, da opravi določeno delo. Beseda energija izvira iz grščineenergična kar pomeni »sila delovanja« ali »sila dela«. To je koncept, ki se v tej znanosti in v drugih na splošno pogosto uporablja, z različnimi pomeni in pomeni.
Ta sposobnost opravljanja dela je ključna v interesu fizike v energiji, saj ta disciplina proučuje sisteme narave kot dejanja in reakcije, v katerih je snov medsebojno povezana in energija se prenaša iz enega sistema v drugega, iz ene oblike v drugo.
Dejansko je energija urejena v skladu z drugim zakonom termodinamike (v klasični mehaniki, to je Newtonov), ki določa, da je količina energijevesolje vedno je stabilen, trajen in ga ni mogoče ne ustvariti ne uničiti, temveč ga je mogoče le preoblikovati.
Po drugi strani pa v relativistični mehaniki, ki jo urejajoTeorija relativnosti Albert Einstein, energija in maso imajo tesnejši odnos, ki opredeljuje slavno enačbo E = m.c2, to pomeni, da je energija enaka masni kratsvetlobna hitrost na kvadrat. Tako imajo vsa telesa, preprosto zato, ker so sestavljena iz snovi, količino energije, ki jo daje Einsteinova enačba.
Po drugi strani sta energija (E) in delo (W) enakovredni, zato se merita v enakih enotah: Jouli ali Jouli (J), to je Newtoni na meter (N / m).
Potencialna energija
Potencialna energija je povezana s telesom ali fizičnim sistemom, ki ga določa njegov položaj ali višina, torej temelji na polju sil, v katerega je potopljeno. To vrsto energije lahko razdelimo na:
- Gravitacijska potencialna energija. To je energija, ki jo ima masivno telo, ko je potopljeno v gravitacijsko polje. Gravitacijska polja se ustvarjajo okoli predmetov z maše zelo velike (kot so mase planetov in sonce). Na primer, avto za tobogan ima največjo potencialno energijo na svoji največji višini, ker je potopljen v gravitacijsko polje Zemlje. Ko vagon spusti, izgubi višino in potencialna energija se pretvori v kinetično energijo.
- Elektrostatična potencialna energija. Glede elektrika uporablja tudi koncept potencialne energije, ki jo lahko pretvorimo v druge oblike energije, kot npr kinetika, toplotno oz svetloba, glede na izredno vsestranskost elektromagnetizem. V tem primeru energija izhaja iz polja električnih sil, ki jih proizvajajo nabiti delci.
- Elastična potencialna energija. Elastična potencialna energija je povezana z lastnostjo elastičnost snovi, ki je težnja, da ponovno pridobi svojo prvotno obliko, potem ko je izpostavljena deformacijskim silam, večjim od njegove odpornosti. Jasen primer elastične energije je vzmeti, ki se raztegne ali skrči kot posledica zunanje sile in se vrne v prvotni položaj, ko ta sila ni več uporabljena. Drug primer je sistem loka in puščic. Pri slednjem elastična potencialna energija doseže svojo največjo vrednost, ko se lok vleče s potegom elastičnega vlakna, pri čemer les rahlo upogne, vendar z ničelno hitrostjo. V naslednjem trenutku potencialna energija postane kinetična in puščica se s polno hitrostjo vrže naprej.
Kinetična energija
Telo, ki se giblje z določeno hitrostjo, ima povezano kinetično energijo.
Kinetična energija je energija gibanja in je običajno označena z znakiK, T ozEcsaj je izjemno pomemben za različna področja fizike. Telo, ki se giblje z določeno hitrostjo, ima povezano kinetično energijo.
Kinetična energija je ključna v konceptu temperaturo, v resnici je temperatura kinetična energija delci ki sestavljajo eno od snovi ali predmeta.
Tradicionalna formula za izračun kinetične energije telesa, ki se giblje s hitrostjo (v), je naslednja:Ec = ½.m.v2
Sila
v fiziki, sila Je vektorska količina (obdarjena s smerjo in občutkom) in je sposobna spremeniti količino gibanja ali obliko danega telesa ali materiala. Ni enakovredno trudu ali energiji.
Sila se v mednarodnem sistemu meri z newtoni (N). En Newton je opredeljen kot količina sile, ki je potrebna za pospešitev predmeta mase 1 kg za 1 m / s2.
Job
V Newtonovi (klasični) fiziki je delo sile opredeljeno kot produkt sile in razdalje, skozi katero se ta sila uporablja.
To delo bo enako količini energije, ki je potrebna za hitro premikanje.
Delo je predstavljeno s simbolomW (angleškodelo), je skalarna velikost (brez smeri) in je izražena v istih enotah kot energija (džul).