Soru # 50cb6

Cevap:

Enerji, bu enerji ile nesnenin ne kadar iş yapabileceğini söyleyen bir niceliktir.

Açıklama:

Fiziksel olarak konuşursak, enerji yapılabilecek azami iş miktarı olarak tanımlanabilir. Bunu daha dikkatli bir şekilde açıklamak için, önce iş kavramını düşünelim. Burada sadece klasik fizik hakkında konuşacağım.

Klasik fizikte, nesnelerin hareketi Newton'un ikinci yasasına göre yönetilir. # VecF = mveca #, nerede # VecF # bir güçtür # M # nesneler kütlesi ve # VECA # bir ivme engeller. Bu, kuvvetin bir nesnenin hareket şeklini değiştiren bir şey olduğu anlamına gelir.

Elbette bir parçacık üzerinde etki ettiğimiz kuvveti zaman içinde veya daha doğrusu aldığı yol ile değiştirebiliriz. Bu nedenle, iş dediğimiz bir miktar tanımlarız.# W #), aşağıdaki ifadeyle # W = intvecF * dvecs #. İşte # Dvecs = vecvdt # bir partikülün partikül hızıyla orantılı olarak aldığı yolu gösteren bir vektör. Yol düz ve kuvvet yolla aynı yönde olduğunda, bu değer azalır. # B = FDeltas #.

Bu işi bir kuvvetin hareket ettiği yol olarak tanımlamış olsak da, bir parçacığın durumunu birinden diğerine (örneğin bir parçanın hızını değiştirmek için) değiştirmek için gereken işin yalnızca bağımlı olduğunu hesaplayabiliriz. ilk ve son durumda. Bunu görmek için sadece Newton'un ikinci yasasını kullanarak integralleri çözüyoruz.

# W = intvecF * dvecs = intmveca * vecvdt = m int (d ^ 2vecs) / dt ^ 2 * (dvecs) / dtdt #

Şimdi kullanıyoruz # G / dt (v ^ 2) = D / dt ((dvecs) / dt * (dvecs) / dt) = 2 (d ^ 2vecs) / dt ^ 2 * (dvecs) / dt # ürün kuralı aracılığıyla, yani # B = m / 2intd / dt (v ^ 2) dt = m / 2 V ^ 2 _ "başlangıçta" ^ "son" = m / 2 (v_f ^ 2-v_i ^ 2) #.

Gerçekten de, işi bilmek için yalnızca ilk ve son hızları ve kütleyi bilmemiz gerekir.

Şimdi bir nesnenin kinetik enerjisi denilen bir şey tanımlıyoruz #E_ "kin" = m / 2v ^ 2 #, yani # W = DeltaE_ "kin" #. Bunu not et # W # hem negatif hem de pozitif olabilir. Eğer # W # Olumlu ise, nesnenin üzerinde iş yapıldığını, negatifse nesnenin iş yaptığını söylüyoruz. Dan beri # V ^ 2> 0 #hareketli bir nesnenin yapabileceği maksimum iş miktarı kinetik enerjisi ile verilir.

Şimdiye kadar sadece hareketli parçacıklardan bahsettik, ama bu kadar iş gördüğümüz, gaz, elektrik ve manyetik alanların sıkıştırılmasını düşündüğümüz başka birçok şey var. Ancak, genel olarak, iş yapılırken değişen bir nesneye değer atamak mümkündür. Öyleyse bir şekilde bir değer için bir ifade yazabilirsek # E # nesne üzerinden çalışma gerçekleştirdiğinde değişen bir nesne için # B = DeltaE #, ve ne zaman # E = 0 # nesne iş yapamaz, biz bu değere enerji diyoruz.