Мы объясняем, что такое энергия в физике, что такое потенциальная и кинетическая энергия. Также как действует сила и что такое работа.
Что такое энергия?
В физический мы называем энергию способностью системы или явления выполнять определенную работу. Слово энергия происходит от греческогоэнергичный что означает «сила действия» или «сила работы». Это понятие, широко используемое в этой науке и в других науках в целом, имеет разные значения и значения.
Эта способность выполнять работу является ключевой в интересах физики в области энергетики, поскольку эта дисциплина изучает системы природа как действия и реакции, в которых материя взаимосвязана, а энергия передается от одной системы к другой, от одной формы к другой.
Фактически, энергия регулируется в соответствии со вторым законом термодинамики (в классической механике, то есть ньютоновским), который устанавливает, что количество энергиивселенная он всегда стабилен, постоянен и не может быть ни создан, ни разрушен, а только преобразован.
С другой стороны, в релятивистской механике, управляемойТеория относительности Альберт Эйнштейн, энергия и масса иметь более близкие отношения, которые определяют знаменитое уравнение E = m.c2, то есть энергия равна массе, умноженной наскорость света в квадрате. Таким образом, все тела просто потому, что они состоят из материи, имеют количество энергии, заданное уравнением Эйнштейна.
С другой стороны, энергия (E) и работа (W) эквивалентны, поэтому они измеряются в единицах одного и того же типа: Джоули или Джоули (Дж), то есть ньютоны на метр (Н / м).
Потенциальная энергия
Потенциальная энергия связана с телом или физической системой, определяемой его положением или высотой, то есть основанной на силовом поле, в которое оно погружено. Этот вид энергии можно разделить на:
- Гравитационно потенциальная энергия. Это энергия, которой обладает массивное тело при погружении в гравитационное поле. Гравитационные поля создаются вокруг объектов с массы очень большие (например, массы планеты и солнце). Например, автомобиль с американскими горками имеет максимальную потенциальную энергию в положении максимальной высоты, потому что он погружен в гравитационное поле Земли. Когда вагон падает, он теряет высоту, и потенциальная энергия превращается в кинетическую.
- Электростатическая потенциальная энергия. Касательно электричество также применяется концепция потенциальной энергии, которая может быть преобразована в другие формы энергии, такие как кинетика, термический или светлый, учитывая огромную универсальность электромагнетизм. В этом случае энергия возникает из поля электрических сил, создаваемых заряженными частицами.
- Упругая потенциальная энергия. Упругая потенциальная энергия связана со свойством эластичность материи, которая представляет собой тенденцию восстанавливать свою первоначальную форму после воздействия сил деформации, превышающих ее сопротивление. Ярким примером упругой энергии является пружина, которая растягивается или сжимается в результате действия внешней силы и возвращается в исходное положение, когда эта сила больше не действует. Другой пример - система лука и стрел. В последнем случае упругая потенциальная энергия достигает своего максимального значения, поскольку дуга создается путем вытягивания эластичного волокна, слегка сгибая древесину, но все еще с нулевой скоростью. В следующий момент потенциальная энергия становится кинетической, и стрела летит вперед на полной скорости.
Кинетическая энергия
Тело, движущееся с определенной скоростью, будет обладать соответствующей кинетической энергией.
Кинетическая энергия - это энергия движения, и ее обычно обозначают знакамиK, Т илиEcпоскольку это чрезвычайно важно для различных областей физики. Тело, движущееся с определенной скоростью, будет обладать соответствующей кинетической энергией.
Кинетическая энергия является ключевой в концепции температура, фактически температура - это кинетическая энергия частицы которые составляют одно из вещества или объекта.
Традиционная формула для расчета кинетической энергии тела, движущегося со скоростью (v), выглядит следующим образом:Ec = ½.m.v2
Сила
В физике сила Это векторная величина (наделенная направлением и смыслом), способная изменять количество движения или форму данного тела или материала. Это не эквивалентно усилию или энергии.
Сила измеряется в Международной системе ньютонами (Н). Один Ньютон определяется как количество силы, необходимое для ускорения объекта массой 1 кг на 1 м / с2.
Работа
В ньютоновской (классической) физике работа силы определяется как произведение силы и расстояния, на которое эта сила действует.
Эта работа будет равна количеству энергии, необходимой для его быстрого перемещения.
Работа обозначается символомW (английскогоРабота), является скалярной величиной (без направления) и выражается в тех же единицах, что и энергия (джоули).