არ არსებობს განმარტება, რა არის ენერგია, მაგრამ ვიცით, რომ მისი არსებობა შესაძლებელს ხდის მუშაობას. მაგალითად, საკვებში შენახული ენერგია იწვევს ადამიანის სხეულის ორგანოების სწორად ფუნქციონირებას. საწვავი მოძრაობს ავტომობილების გადაადგილებაზე. ანალოგიურად, ბატარეის მიერ წარმოებული ელექტროენერგია იწვევს ელექტრონების ენერგიის გამტარ მავთულხლართებში გადაადგილებას.
ენერგიაზე საუბრისას ძალზე მნიშვნელოვანია ენერგოდაზოგვის პრინციპის ხაზგასმა. პრინციპი, რომელიც, როგორც ლავუაზიე ამბობს, ამბობს: ”ბუნებაში არაფერი იკარგება, არაფერი იქმნება, ყველაფერი გარდაიქმნება”.
ზოგადად, ენერგიის გარდაქმნების მაგალითისთვის, განვიხილოთ მოდუნებული ზამბარა (სურათი 1), ანუ ზამბარა, რომელიც არ არის გადაჭიმული. შეხედე:
გაზაფხულის შეკუმშვისთვის საჭიროა ენერგია. ამრიგად, ძალა გამოიყენება მის ერთ ბოლოზე, ისე, რომ იგი იკუმშება. ჩვენ ვამბობთ, რომ ზამბარაზე ძალის გამოყენებით, სამუშაო სრულდება. ეს ნამუშევარი შეესაბამება ადამიანისგან გაზაფხულზე გადატანილ ენერგიას. სურათი 2 წარმოადგენს ზამბარას უკვე შეკუმშულ და კალათაზე საკეტს, რაც ხელს უშლის მის განთავისუფლებას.
კომპრესირებული ზამბარა ენერგიას ინახავს. ეს ენერგია მხოლოდ კალათის საკეტის მოხსნით გამოიხატება. გაზაფხულზე შენახულ ენერგიას ელასტიური პოტენციური ენერგია ეწოდება. პოტენციური იმიტომ, რომ მას შეუძლია თავი იჩინოს და ელასტიურია, რადგან ის დეფორმირებულ ელასტიკურ სხეულშია.
ახლა, მე -3 ნახაზზე დაკვირვებისას, ვამჩნევთ, რომ ურიკამ თავი გაათავისუფლა. საკეტის ამოღებისას, გაზაფხულზე დაგროვილი პოტენციური ენერგია გამოიხატა, რის შედეგადაც ურიკამ მოძრაობა შეიძინა. ისევ ჩვენ გვაქვს შესრულებული სამუშაო. ახლა ეს ნამუშევარი შეესაბამება გაზაფხულიდან კალათაში გადატანილ ენერგიას. ურიკას მიერ მიღებული ენერგია კინეტიკური ენერგია ეწოდება.
Კინეტიკური ენერგია: ეს არის ენერგია, რომელიც დაკავშირებულია სხეულების მოძრაობასთან.
პოტენციური ენერგია (გრავიტაციული, ელასტიური, ელექტრო და ა.შ.): ეს არის ენერგია, რომელსაც სხეული ფლობს კონკრეტულ პოზიციასთან დაკავშირებით.
ხახუნის არარსებობის შემთხვევაში, სისტემის მთლიანი მექანიკური ენერგია ინახება, მხოლოდ პოტენციური ენერგიის კინეტიკურ ენერგიად გარდაქმნა და პირიქით. შეხედე:
დამექ= დაჩ + დაპ
დიდი მნიშვნელობა აქვს იმის გარკვევას, რომ სამუშაო და ენერგიის ფორმები არის სკალარული სიდიდეები.
ძალის მუშაობა
სამუშაო არის ენერგიის საზომი, რომელიც გადადის სხეულზე, გადაადგილების გასწვრივ ძალის გამოყენების გამო. ფიზიკაში, სამუშაო ჩვეულებრივ წარმოდგენილია W- ით (რაც ინგლისურიდან მოდის) ან უფრო ხშირად ბერძნული ასო tau
.ძალის მუშაობის გამოსათვლელად მნიშვნელოვანია ხაზი გავუსვათ, რომ ეს შეიძლება იყოს:
მუდმივი ძალის მუშაობა გადაადგილების პარალელურად: გამოითვლება, როდესაც თქვენ გაქვთ ძალა, რომელიც გამოიყენება იმავე მიმართულებით, როგორც გადაადგილება. მისი გამოთვლა შემდეგნაირად შეიძლება:
მას შემდეგ, რაც ძალასა და გადაადგილებას შორის კუთხე არის ნულოვანი, ეს ამ კუთხის კოსინუსს უდრის 1-ს, რაც გამოხატულებას ექვივალენტურია:
სადაც D არის სხეულის მიერ გადატანილი გადაადგილება.
მუდმივი ძალის მუშაობა და არა გადაადგილების პარალელურად:
როდესაც ჩვენ გვაქვს მუდმივი ძალის გამოყენება და არა პარალელური, როგორც ზემოთ მოცემულ სქემაში, გამოთვალეთ ნამუშევარი შემდეგნაირად:
Სად? ეს არის კუთხე, რომელიც წარმოიქმნება ძალას და სხეულს განიცდის გადაადგილებას შორის.
SI- ში (ერთეულების საერთაშორისო სისტემა) ნაწარმოები მოცემულია ჯოულში, რომელიც წარმოდგენილია ასოთი (ჯ) და ძალა მოცემულია ნიუტონში (ნ). ამ განყოფილებას ბრიტანელი ფიზიკოსის ჯეიმს პრესკოტ ჯოულის სახელი მიენიჭა. CGS სისტემაში სამუშაო ერთეული არის erg = dyne x სანტიმეტრი.
მარკო ავრელიო და სილვას მიერ
ბრაზილიის სკოლის გუნდი
