Pitanje # 50cb6

Odgovor:

Energija je količina koja govori o tome koliko posla može obaviti objekt s tom energijom.

Obrazloženje:

Fizički gledano, energija se može definirati u smislu maksimalnog iznosa posla koji se može obaviti. Da bismo to objasnili pažljivije, najprije razmislimo o pojmu rada. Ovdje ću govoriti samo o klasičnoj fizici.

U klasičnoj fizici kretanje objekata regulirano je Newtonovim drugim zakonom # VecF = mveca #, gdje # VecF # je sila, # M # masu predmeta i # Veca # a pokreće ubrzanje. To znači da je sila nešto što mijenja način na koji se objekt kreće.

Naravno da možemo mijenjati silu koju djelujemo na česticu kroz vrijeme, ili bolje rečeno, kroz put koji traje. Stoga definiramo količinu koju nazivamo radom, (# W #), sljedećim izrazom # W = intvecF * # dvecs, Ovdje # Dvecs = vecvdt # vektor koji pokazuje putanju čestica koja je proporcionalna brzini čestice. Kada je put ravan, a sila u istom smjeru kao i put, to se svodi na # W = FDeltas #.

Iako smo to djelo definirali u smislu puta na kojem djeluje sila, možemo utvrditi da je rad potreban za promjenu stanja čestice iz jedne u drugu (na primjer promjena brzine čestice) ovisan samo o tome o početnoj i konačnoj situaciji. Da bismo to vidjeli, radimo na integralnom korištenju Newtonovog drugog zakona.

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

Sada koristimo # D / dt (v ^ 2) = d / dt ((dvecs) / dt * (dvecs) / dt) = 2 (d ^ 2vecs) / dt ^ 2 * (dvecs) / dt # putem pravila o proizvodu # W = m / 2intd / dt (v ^ 2), dt = m / 2 v ^ 2 _ "početno" ^ "konačno" = m / 2 (v_f ^ 2-v_i ^ 2) *.

Dakle, doista trebamo samo znati početne i konačne brzine i masu da bismo znali djelo.

Sada definiramo nešto što se naziva kinetička energija objekta #E_ "srodnik" = m / 2v ^ 2 #, Dakle # W = DeltaE_ "rod" #, Zapamtite to # W # može biti i negativna ili pozitivna. Ako # W # pozitivno, kažemo da je na objektu izvršen rad, ako je negativan, kažemo da je objekt obavio posao. Od # V ^ 2> 0 #, maksimalna količina rada koju pokretni objekt može izvesti daje se kinetičkom energijom.

Do sada smo govorili samo o pokretnim česticama, ali postoje mnoge druge stvari u kojima vidimo tu količinu rada, razmišljamo o kompresiji plinskog, električnog i magnetskog polja. Međutim, općenito je moguće dodijeliti vrijednost objektu koji se mijenja pri obavljanju posla. Kad možemo nekako zapisati izraz za vrijednost # E # za objekt koji se mijenja kada objekt obavlja rad putem # W = DeltaE #, i kada # E = 0 # objekt ne može obavljati posao, tu vrijednost nazivamo energijom.