Fizikte enerjinin ne olduğunu, potansiyel ve kinetik enerjinin ne olduğunu açıklıyoruz. Ayrıca kuvvetin nasıl etki ettiği ve işin ne olduğu.
enerji nedir?
İçinde fiziksel, enerjiyi, bir sistemin veya bir olgunun belirli bir işi yerine getirme yeteneği olarak adlandırıyoruz. Enerji kelimesi Yunancadan gelmektedir.enerjik "eylem gücü" veya "iş gücü" anlamına gelir. Bu bilimde ve genel olarak diğer bilimlerde yaygın olarak kullanılan, farklı anlam ve anlamlara sahip bir kavramdır.
Bu iş yapma yeteneği, fiziğin enerjiye olan ilgisinin anahtarıdır, çünkü bu disiplin enerji sistemlerini inceler. Doğa maddenin birbiriyle ilişkili olduğu ve enerjinin bir sistemden diğerine, bir biçimden diğerine aktarıldığı eylemler ve reaksiyonlar olarak.
Aslında enerji, Termodinamiğin İkinci Yasasına (klasik Mekanikte, yani Newtonian) göre yönetilir ve bu yasa, maddenin enerji miktarını belirler.Evren her zaman sabittir, kalıcıdır ve ne yaratılabilir ne de yok edilebilir, sadece dönüştürülebilir.
Öte yandan, göreli mekanikte,Görecelilik teorisi Albert Einstein, enerji ve kitle ünlü denklemi tanımlayan daha yakın bir ilişkiye sahip olmak E = m.c2yani enerji eşittir kütle çarpıışık hızı kare. Böylece, tüm cisimler, sırf maddeden oluştukları için, Einstein'ın denklemiyle verilen bir enerji miktarına sahiptirler.
Öte yandan, enerji (E) ve iş (W) eşdeğerdir, bu nedenle aynı tür birimlerde ölçülürler: Joule veya Joule (J), yani Newton / metre (N / m).
Potansiyel enerji
Potansiyel enerji, konumu veya yüksekliği nedeniyle, yani içine daldırıldığı bir kuvvet alanına dayalı olarak belirlenen bir cisim veya fiziksel sistemle ilişkilidir. Bu enerji türü şu şekilde sınıflandırılabilir:
- Yerçekimi potansiyel enerjisi. Büyük bir cismin yerçekimi alanına daldırıldığında sahip olduğu enerjidir. Nesnelerin etrafında yerçekimi alanları oluşturulur. kitleler çok büyük (kütleleri gibi) gezegenler ve Güneş). Örneğin, bir hız treni arabası, Dünya'nın yerçekimi alanına daldırıldığı için maksimum yükseklik konumunda maksimum potansiyel enerjiye sahiptir. Vagon bir kez düştüğünde yüksekliğini kaybeder ve potansiyel enerji kinetik enerjiye dönüşür.
- Elektrostatik potansiyel enerji. İlişkin elektrik gibi diğer enerji biçimlerine dönüştürülebilen potansiyel enerji kavramını da uygular. kinetik, termal veya ışıkmuazzam çok yönlülüğü göz önüne alındığında, elektromanyetizma. Bu durumda enerji, yüklü parçacıkların ürettiği elektrik kuvvetleri alanından kaynaklanır.
- Elastik potansiyel enerji. Elastik potansiyel enerjinin özelliği ile ilgisi vardır. esneklik direncinden daha büyük olan deformasyon kuvvetlerine maruz kaldıktan sonra orijinal şeklini geri kazanma eğilimidir. Elastik enerjinin açık bir örneği, bir dış kuvvetin sonucu olarak esneyen veya büzülen ve bu kuvvet artık uygulanmadığında orijinal konumuna geri dönen bir yaydır. Başka bir örnek, yay ve ok sistemidir. İkincisinde, elastik lifi çekerek, ahşabı hafifçe bükerek, ancak sıfır hızda ark çizildiğinde, elastik potansiyel enerjisi maksimum değerine ulaşır. Bir sonraki anda potansiyel enerji kinetik hale gelir ve ok tam hızla ileri doğru fırlatılır.
Kinetik enerji
Belirli bir hızda hareket eden bir vücut, ilişkili kinetik enerjiye sahip olacaktır.
Kinetik enerji, hareket enerjisidir ve genellikle işaretlerle gösterilir.K, T veyaEcçünkü fiziğin çeşitli alanları için son derece önemlidir. Belirli bir hızda hareket eden bir vücut, ilişkili kinetik enerjiye sahip olacaktır.
Kinetik enerji kavramında anahtardır hava sıcaklığı, aslında sıcaklık cismin kinetik enerjisidir. parçacıklar Bir madde veya nesneden birini oluşturan.
(v) hızında hareket eden bir cismin kinetik enerjisini hesaplamak için geleneksel formül şudur:Ec = ½.m.v2
Kuvvet
fizikte, Kuvvet Bu bir vektör miktarıdır (yön ve duyu ile donatılmış) ve belirli bir cisim veya malzemenin hareket miktarını veya şeklini değiştirme yeteneğine sahiptir. Çaba veya enerji ile eşdeğer değildir.
Kuvvet, Uluslararası Sistemde Newton (N) ile ölçülür. Bir Newton, 1 kg kütleli bir cismi 1 m/s2 hızlandırmak için gerekli kuvvet miktarı olarak tanımlanır.
İş
Newton (klasik) fiziğinde, bir kuvvetin işi, kuvvetin ve bu kuvvetin uygulandığı mesafenin ürünü olarak tanımlanır.
Bu iş, onu hızla hareket ettirmek için gereken enerji miktarına eşit olacaktır.
İş sembolü ile temsil edilirW (İngilizce'ninİş), skaler bir büyüklüktür (yönsüz) ve enerji (joule) ile aynı birimlerde ifade edilir.