力のエネルギーと仕事

エネルギーとは何かという定義はありませんが、その存在が仕事を可能にすることはわかっています。 たとえば、食品に蓄えられたエネルギーは、人の体の臓器を適切に機能させます。 燃料は自動車を動かします。 同様に、バッテリーによって生成された電気エネルギーにより、エネルギー伝導ワイヤー内の電子が動き回ります。
エネルギーについて話すとき、省エネの原則を強調することは非常に重要です。 ラヴォワジエによれば、この原則は次のように述べています。「自然界では、何も失われず、何も創造されず、すべてが変化します」。
一般的なエネルギー変換を例示するために、弛緩したばね(図1)、つまり伸びていないばねについて考えてみましょう。 見てください:

ばねを圧縮するにはエネルギーが必要です。 したがって、力がその端の1つに適用され、収縮します。 バネに力を加えることで仕事ができると言います。 この作品は、人から春に伝わるエネルギーに対応しています。 図2は、スプリングがすでに圧縮されており、カートにロックがかかっているため、スプリングが解放されないことを示しています。
圧縮されたばねはエネルギーを蓄えます。 ただし、このエネルギーは、カートからロックを外すことによってのみ明らかになります。 ばねに蓄えられたエネルギーは弾性ポテンシャルエネルギーと呼ばれます。 それは変形した弾性体の中にあるのでそれ自体と弾性を示すことができるので可能性があります。
ここで、図3を見ると、カートが解放されていることがわかります。 ロックが解除されると、バネに蓄えられていた位置エネルギーが現れ、カートが動き始めました。 ここでも作業が完了しました。 現在、この仕事は、ばねからカートに伝達されるエネルギーに対応しています。 カートが獲得したエネルギーは運動エネルギーと呼ばれます。
運動エネルギー: 体の動きに関係するのはエネルギーです。
位置エネルギー(重力、弾性、電気など): それは、身体が占める特定の位置に関連して身体が持つエネルギーです。
摩擦がない場合、システムの総力学的エネルギーは保存され、位置エネルギーが運動エネルギーに、またはその逆に変換されるだけです。 見てください:
そしてmec= ANDç + ANDP
仕事とエネルギーの形態がスカラー量であることを明確にすることは非常に重要です。
力の働き
仕事は、変位に沿って力を加えることにより、物体に伝達されるエネルギーの尺度です。 物理学では、仕事は通常W(英語の仕事に由来する)またはより一般的にはギリシャ文字のタウで表されます。

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力の仕事を計算するには、次のことができることを強調することが重要です。
変位に平行な一定の力の仕事: 変位と同じ方向に力が加えられているときに計算されます。 次のように計算できます。

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力と変位の間の角度がゼロであるため、この角度の余弦は1に等しくなり、式は次のようになります。

ここで、Dは体が受ける変位です。
変位と平行ではなく、一定の力の仕事:


上記のスキームのように、平行ではなく一定の力を加えた場合、次のように仕事を計算します。

どこで? これは、力と体が受ける変位との間に形成される角度です。

SI(国際単位系)では、仕事はジュールで与えられ、それは文字(J)そして力はニュートンで与えられます(N). このユニットは、英国の物理学者ジェームズプレスコットジュールにちなんで名付けられました。 CGSシステムでは、作業単位はerg = dyne xcentimeterです。

マルクス・アウレリオ・ダ・シルバ
ブラジルの学校チーム

学校や学業でこのテキストを参照しますか? 見てください:

SILVA、Domitiano Correa Marquesda。 "力のエネルギーと仕事"; ブラジルの学校. で利用可能: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/trabalho.htm. 2021年6月27日にアクセス。

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