Пояснюємо, що таке енергія у фізиці, що таке потенційна і кінетична енергія. Також, як діє сила і що таке робота.
Що таке енергія?
в фізичний, ми називаємо енергією здатність системи або явища виконувати певну роботу. Слово енергія походить від греценергійний що означає «сила дії» або «сила роботи». Це поняття, широко вживане в цій науці і в інших взагалі, з різними значеннями і значеннями.
Ця здатність виконувати роботу є ключовою в інтересах фізики до енергетики, оскільки ця дисципліна вивчає системи природа як дії та реакції, в яких матерія взаємопов’язана і енергія передається від однієї системи до іншої, від однієї форми до іншої.
Фактично, енергія регулюється відповідно до другого закону термодинаміки (у класичній механіці, тобто ньютонівського), який встановлює, що кількість енергіївсесвіту вона завжди стабільна, постійна і не може бути ні створена, ні знищена, а лише трансформована.
З іншого боку, в релятивістській механіці, керується стТеорія відносності Альберт Ейнштейн, енергетика і мас мають більш тісний зв’язок, який визначає відоме рівняння E = m.c2, тобто енергія дорівнює масі в разишвидкість світла у квадраті. Таким чином, усі тіла, просто тому, що вони складаються з матерії, мають кількість енергії, що визначається рівнянням Ейнштейна.
З іншого боку, енергія (E) і робота (W) еквівалентні, тому вимірюються в однотипних одиницях: Джоулях або Джоулях (Дж), тобто Ньютонах на метр (Н/м).
Потенційна енергія
Потенційна енергія пов’язана з тілом або фізичною системою, що визначається його положенням або висотою, тобто на основі поля сил, в яке воно занурене. Цей вид енергії можна розділити на:
- Гравітаційна потенційна енергія. Це енергія, якою володіє масивне тіло при зануренні в гравітаційне поле. Гравітаційні поля створюються навколо об'єктів с маси дуже великі (наприклад, маси планети і сонце). Наприклад, автомобіль на американських гірках має максимальну потенційну енергію на максимальній висоті, оскільки він занурений у гравітаційне поле Землі. Після падіння вагона він втрачає висоту, а потенційна енергія перетворюється в кінетичну.
- Електростатична потенціальна енергія. Щодо електрика також застосовується поняття потенційної енергії, яка може бути перетворена в інші форми енергії, наприклад кінетика, термічний або світло, враховуючи величезну універсальність електромагнетизм. У цьому випадку енергія є результатом поля електричних сил, створюваних зарядженими частинками.
- Пружна потенціальна енергія. Пружна потенціальна енергія пов'язана з властивістю еластичність матерії, яка полягає в тенденції відновлювати свою початкову форму після того, як вона піддається деформаційним силам, що перевищують її опір. Яскравим прикладом енергії пружності є пружина, яка розтягується або стискається в результаті дії зовнішньої сили і повертається у вихідне положення, коли ця сила більше не діє. Інший приклад - система лука і стріл. В останньому пружна потенціальна енергія досягає свого максимального значення, оскільки дуга тягнеться за пружне волокно, злегка згинаючи деревину, але з нульовою швидкістю. У наступну мить потенційна енергія стає кінетичною, і стріла на повній швидкості кидається вперед.
Кінетична енергія
Тіло, що рухається з певною швидкістю, матиме пов’язану кінетичну енергію.
Кінетична енергія - це енергія руху, і зазвичай її позначають знакамиК, Т абоEcоскільки це надзвичайно важливо для різних галузей фізики. Тіло, що рухається з певною швидкістю, матиме пов’язану кінетичну енергію.
Кінетична енергія є ключовою в концепції температура, насправді температура є кінетичною енергією частинок які складають речовину чи предмет.
Традиційна формула для розрахунку кінетичної енергії тіла, що рухається зі швидкістю (v), така:Ec = ½.m.v2
Сила
у фізиці, сила Це векторна величина (наділена напрямком і відчуттям) і здатна змінювати кількість руху або форму даного тіла чи матеріалу. Це не еквівалентно зусиллям чи енергії.
Сила вимірюється в міжнародній системі ньютонами (N). Один Ньютон визначається як сила, необхідна для прискорення об'єкта масою 1 кг на 1 м/с2.
Робота
У ньютонівській (класичній) фізиці робота сили визначається як добуток сили на відстань, на яку ця сила прикладена.
Ця робота буде дорівнювати кількості енергії, необхідної для його швидкого переміщення.
Робота позначається символомВ (англпрацювати), є скалярною величиною (без напрямку) і виражається в тих же одиницях, що й енергія (джоулі).