Обясняваме какво е енергия във физиката, какво е потенциална и кинетична енергия. Също така как действа силата и какво е работата.
Какво е енергия?
В физически, ние наричаме енергията способност на система или явление да изпълнява определена работа. Думата енергия идва от гръцкиенергичен което означава "сила на действие" или "сила на работа". Това е понятие, широко използвано в тази наука и в други като цяло, с различни значения и значения.
Тази способност за извършване на работа е ключова в интереса на физиката в енергетиката, тъй като тази дисциплина изучава системите на природата като действия и реакции, при които материята е взаимосвързана и енергията се прехвърля от една система в друга, от една форма в друга.
Всъщност енергията се управлява съгласно Втория закон на термодинамиката (в класическата механика, тоест Нютонов), който установява, че количеството енергия наВселената той винаги е стабилен, постоянен и не може нито да бъде създаден, нито унищожен, а само да се трансформира.
От друга страна, в релативистичната механика, управлявана отТеория на относителността Алберт Айнщайн, енергия и маса имат по-близка връзка, която определя известното уравнение E = m.c2, тоест енергията е равна на масатаскоростта на светлината на квадрат. По този начин всички тела, просто защото са съставени от материя, имат количество енергия, дадено от уравнението на Айнщайн.
От друга страна, енергията (E) и работата (W) са еквивалентни, така че се измерват в един и същи тип единици: джаули или джаули (J), тоест нютони на метър (N / m).
Потенциална енергия
Потенциалната енергия се свързва с тяло или физическа система, определена по силата на неговото положение или височината, тоест въз основа на поле от сили, в което е потопено. Този вид енергия може да се класифицира в:
- Гравитационна потенциална енергия. Това е енергията, която масивно тяло притежава, когато е потопено в гравитационно поле. Гравитационните полета се създават около обекти с маси много големи (като масите на планети и на слънце). Например, кола за влакче в увеселителен парк има максимална потенциална енергия при максималната си височина, тъй като е потопена в гравитационното поле на Земята. След като вагонът бъде изпуснат, той губи височина и потенциалната енергия се трансформира в кинетична енергия.
- Електростатична потенциална енергия. Относно електричество прилага и концепцията за потенциална енергия, която може да се преобразува в други форми на енергия, като напр кинетика, термичен или светлина, като се има предвид огромната гъвкавост на електромагнетизъм. В този случай енергията е резултат от полето на електрическите сили, произведени от заредените частици.
- Еластична потенциална енергия. Еластичната потенциална енергия е свързана със свойството на еластичност на материята, което е тенденцията да възвърне първоначалната си форма, след като е подложена на деформационни сили, по-големи от нейното съпротивление. Ясен пример за еластична енергия е тази на пружина, която се разтяга или свива в резултат на външна сила и се връща в първоначалното си положение, след като тази сила вече не се прилага. Друг пример е системата лък и стрела. При последното еластичната потенциална енергия достига максималната си стойност, тъй като дъгата се изтегля чрез издърпване на еластичното влакно, леко огъване на дървото, но все още с нулева скорост. В следващия момент потенциалната енергия става кинетична и стрелата се хвърля с пълна скорост напред.
Кинетична енергия
Тяло, движещо се с определена скорост, ще има свързана кинетична енергия.
Кинетичната енергия е енергията на движението и обикновено се обозначава със знацитеК, т илиEcтъй като е изключително важно за различните области на физиката. Тяло, движещо се с определена скорост, ще има свързана кинетична енергия.
Кинетичната енергия е ключова в концепцията за температура, всъщност температурата е кинетичната енергия на частици които съставляват едно от вещество или предмет.
Традиционната формула за изчисляване на кинетичната енергия на тяло, движещо се със скорост (v), е следната:Ec = ½.m.v2
Сила
във физиката, сила Това е векторна величина (надарена с посока и смисъл) и е в състояние да модифицира количеството движение или формата на дадено тяло или материал. Това не е еквивалентно на усилия или енергия.
Силата се измерва в международната система с нютони (N). Един Нютон се определя като количеството сила, необходимо за ускорение на обект с маса 1 kg с 1 m / s2.
работа
В Нютонова (класическа) физика работата на сила се определя като произведението на силата и разстоянието, през което тази сила е приложена.
Тази работа ще бъде равна на количеството енергия, необходимо за бързото му придвижване.
Работата е представена със символаУ (на английскиработа), е скаларна величина (без посока) и се изразява в същите единици като енергията (джаули).