energi i fysik

Fysisk

2022

Vi förklarar vad energi är i fysiken, vad som är potentiell och kinetisk energi. Även hur kraft verkar och vad arbete är.

Energi är förmågan att utföra ett visst arbete.

Vad är energi?

I fysisk, vi hänvisar till energi som förmågan hos ett system eller ett fenomen att utföra ett visst arbete. Ordet energi kommer från grekiskanenergisk som betyder "handlingskraft" eller "arbetskraft". Det är ett begrepp som används mycket inom denna vetenskap och i andra i allmänhet, med olika betydelser och betydelser.

Denna förmåga att utföra arbete är nyckeln i fysikens intresse för energi, eftersom denna disciplin studerar systemen för natur som handlingar och reaktioner där materia hänger ihop och energi överförs från ett system till ett annat, från en form till en annan.

Faktum är att energin styrs enligt termodynamikens andra lag (i klassisk mekanik, det vill säga Newton), som slår fast att energimängden föruniversum den är alltid stabil, permanent och kan varken skapas eller förstöras, bara förvandlas.

Å andra sidan, inom relativistisk mekanik, styrd avRelativitetsteorin Albert Einstein, energi och massa har en närmare relation som definierar den berömda ekvationen E = m.c2, det vill säga energi är lika med massa gångerljusets hastighet kvadratisk. Således har alla kroppar, helt enkelt för att de är sammansatta av materia, en mängd energi som ges av Einsteins ekvation.

Å andra sidan är energi (E) och arbete (W) ekvivalenta, så de mäts i samma typ av enheter: Joule eller Joule (J), det vill säga Newton per meter (N/m).

Potentiell energi

Potentiell energi är associerad med en kropp eller ett fysiskt system som bestäms i kraft av dess position eller dess höjd, det vill säga baserat på ett kraftfält i vilket den är nedsänkt. Denna typ av energi kan delas in i:

  • Potentiell gravitationsenergi. Det är energin som en massiv kropp besitter när den är nedsänkt i ett gravitationsfält. Gravitationsfält skapas runt objekt med massor mycket stora (som massorna av planeter och den Sol). Till exempel har en berg-och dalbana en maximal potentiell energi vid sin maximala höjdposition eftersom den är nedsänkt i jordens gravitationsfält. När vagnen väl tappas tappar den i höjd och den potentiella energin omvandlas till kinetisk energi.
  • Elektrostatisk potentiell energi. Angående elektricitet tillämpar även begreppet potentiell energi, som kan omvandlas till andra energiformer, som t.ex kinetik, termisk eller ljus, med tanke på den enorma mångsidigheten hos elektromagnetism. I detta fall härrör energin från fältet av elektriska krafter som produceras av de laddade partiklarna.
  • Elastisk potentiell energi. Elastisk potentiell energi har att göra med egenskapen hos elasticitet av materia, vilket är tendensen att återta sin ursprungliga form efter att ha utsatts för deformationskrafter större än dess motstånd. Ett tydligt exempel på elastisk energi är en fjäder som sträcker sig eller drar ihop sig som ett resultat av en yttre kraft och återgår till sitt ursprungliga läge när den kraften inte längre appliceras. Ett annat exempel är båge- och pilsystemet. I den senare når den elastiska potentiella energin sitt maximala värde när bågen dras genom att dra i den elastiska fibern, något böjer träet, men med noll hastighet fortfarande. Nästa ögonblick blir den potentiella energin kinetisk och pilen kastas i full fart framåt.

Rörelseenergi

En kropp som rör sig med en viss hastighet kommer att ha tillhörande kinetisk energi.

Kinetisk energi är rörelseenergin, och den betecknas vanligtvis av tecknenKT ellerEceftersom det är oerhört viktigt för fysikens olika områden. En kropp som rör sig med en viss hastighet kommer att ha tillhörande kinetisk energi.

Kinetisk energi är nyckeln i begreppet temperatur, i själva verket är temperaturen den kinetiska energin för partiklar som utgör en av ett ämne eller föremål.

Den traditionella formeln för att beräkna den kinetiska energin hos en kropp som rör sig med en hastighet (v) är följande:Ec = ½.m.v2

Tvinga

I fysik, tvinga Det är en vektorkvantitet (försedd med riktning och känsla) och kan modifiera mängden rörelse eller formen på en given kropp eller material. Det motsvarar inte ansträngning eller energi.

Kraften mäts i det internationella systemet med Newton (N). En Newton definieras som mängden kraft som krävs för att accelerera ett föremål med massan 1 kg med 1 m/s2.

Jobb

I Newtonsk (klassisk) fysik definieras en krafts arbete som produkten av kraften och det avstånd genom vilket den kraften appliceras.

Detta arbete kommer att vara lika med den mängd energi som krävs för att flytta den snabbt.

Verk representeras av symbolenW (av engelskaarbete), är en skalär storlek (utan riktning) och uttrycks i samma enheter som energi (joule).

!-- GDPR -->