에너지가 무엇인지에 대한 정의는 없지만 그 존재가 일을 가능하게한다는 것을 알고 있습니다. 예를 들어 음식에 저장된 에너지는 사람의 신체 기관이 제대로 기능하도록합니다. 연료는 자동차를 움직이게합니다. 마찬가지로, 배터리에서 생성 된 전기 에너지는 에너지 전도성 와이어의 전자를 이동시킵니다.
에너지에 대해 이야기 할 때 에너지 보존 원칙을 강조하는 것이 매우 중요합니다. Lavoisier에 따르면이 원칙은“자연에서는 아무것도 잃지 않고 창조되지 않으며 모든 것이 변형된다”고 말합니다.
일반적으로 에너지 변환을 예시하기 위해 이완 된 스프링 (그림 1), 즉 늘어나지 않은 스프링을 고려해 보겠습니다. 보기:
스프링을 압축하려면 에너지가 필요합니다. 따라서 힘이 한쪽 끝에 적용되어 수축합니다. 스프링에 힘을 가하면 작업이 끝났다고합니다. 이 작업은 사람에서 봄으로 전달되는 에너지에 해당합니다. 그림 2는 스프링이 이미 압축되어 있고 카트에 잠금 장치가있어 풀리지 않도록합니다.
압축 된 스프링은 에너지를 저장합니다. 그러나이 에너지는 카트에서 자물쇠를 제거해야만 나타납니다. 용수철에 저장된 에너지를 Elastic Potential Energy라고합니다. 변형 된 탄성체에 있기 때문에 자체적으로 탄력적으로 나타날 수 있기 때문에 잠재력이 있습니다.
이제 그림 3을 보면 카트가 저절로 해제되었음을 알 수 있습니다. 자물쇠가 제거되면 스프링에 저장된 위치 에너지가 스스로 나타나 카트가 움직입니다. 다시 작업이 완료되었습니다. 이제이 작업은 스프링에서 카트로 전달되는 에너지에 해당합니다. 카트가 획득 한 에너지를 운동 에너지라고합니다.
운동 에너지: 그것은 신체의 움직임과 관련된 에너지입니다.
잠재적 에너지 (중력, 탄성, 전기 등) : 그것은 신체가 차지하는 특정 위치와 관련하여 신체가 갖는 에너지입니다.
마찰이없는 경우 위치 에너지를 운동 에너지로 또는 그 반대로 변환하는 것만으로 시스템의 전체 기계적 에너지가 보존됩니다. 보기:
과mec= 그리고씨 + 그리고피
일과 에너지 형태가 스칼라 양이라는 것을 분명히하는 것은 매우 중요합니다.
힘의 일
일은 변위에 따른 힘의 적용으로 인해 신체로 전달되는 에너지의 척도입니다. 물리학에서 작업은 일반적으로 W (영어 작업에서 비롯됨) 또는 더 일반적으로 그리스 문자 tau로 표시됩니다.
.힘의 작용을 계산하려면 다음과 같을 수 있음을 강조하는 것이 중요합니다.
변위에 평행 한 일정한 힘의 작용 : 변위와 같은 방향으로 힘이 가해질 때 계산됩니다. 다음과 같이 계산할 수 있습니다.
힘과 변위 사이의 각도가 0이므로이 각도의 코사인을 1로 만들어 다음과 같은 식을 만듭니다.
여기서 D는 신체가 겪는 변위입니다.
변위와 평행하지 않은 일정한 힘의 작용 :
위의 계획에서와 같이 평행이 아닌 일정한 힘을 적용하면 다음과 같이 작업을 계산합니다.
어디에? 힘과 신체가 겪는 변위 사이에 형성된 각도입니다.
SI (International System of Units)에서 작업은 줄 단위로 제공되며 문자 (제이) 힘은 뉴턴 (엔). 이 단위는 영국 물리학 자 James Prescott Joule의 이름을 따서 명명되었습니다. CGS 시스템에서 작업 단위는 erg = dyne x 센티미터입니다.
작성자: Marco Aurélio da Silva
브라질 학교 팀
