Energia kinetyczna i potencjalna
Jedną z cech każdego systemu jest jegoenergia kinetyczna i potencjalna. Jeżeli jakakolwiek siła F wywiera wpływ na ciało spoczynkowe w taki sposób, że ten ostatni wprawia się w ruch, następuje działanie dA. W tym przypadku wartość energii kinetycznej dT staje się wyższa, im więcej pracy jest wykonywanych. Innymi słowy, możemy napisać równość:
dA = dT
Biorąc pod uwagę sposób, w jaki dr, przepływa przez ciało, a także rozwijanie prędkości DV, używamy drugiego prawa Newtona dla siły:
F = (dV / dt) * m
Ważny punkt: To prawo może być użyte, jeśli wzięty jest inercyjny układ odniesienia. Wybór systemu wpływa na wartość energii. W międzynarodowym systemie SI energia jest mierzona w dżulach (J).
W związku z tym energia kinetyczna cząsteczek lub organu, znamienna tym, prędkość ruchu V i masę m, jest
T = ((V * V) * m) / 2
Można wywnioskować, że energia kinetyczna jest określona przez prędkość i masę, faktycznie reprezentując funkcję ruchu.
Pozwala na to energia kinetyczna i potencjalnaopisać stan ciała. Jeśli pierwsza, jak już wspomniano, jest bezpośrednio związana z ruchem, druga jest zastosowana do układu współpracujących ciał. Energia kinetyczna i potencjalna są zwykle brane pod uwagę na przykładach, gdy siła łącząca ciała nie zależy od trajektorii ruchu. W takim przypadku ważne są tylko pozycje początkowe i końcowe. Najbardziej znanym przykładem jest oddziaływanie grawitacyjne. Ale jeśli trajektoria jest ważna, to siła jest dyssypatywna (tarcie).
W prostych słowach, potencjalna energiajest okazją do wykonania pracy. W związku z tym energię tę można rozpatrywać w formie pracy, którą należy wykonać, aby przenieść ciało z jednego punktu do drugiego. To znaczy:
dA = A * dR
Jeśli potencjalna energia zostanie oznaczona jako dP, otrzymamy:
dA = -dP
Wartość ujemna wskazuje, że praca jest wykonywana poprzez zmniejszenie dP. Dla znanej funkcji dP można określić nie tylko moduł siły F, ale także wektor jego kierunku.
Zmiana energii kinetycznej zawsze wiąże się zpotencjał. Łatwo to zrozumieć, jeśli przypomnimy sobie prawo zachowania energii systemu. Całkowita wartość T + dP podczas przenoszenia ciała zawsze pozostaje niezmieniona. Tak więc zmiana T następuje zawsze równolegle ze zmianą dP, wydaje się, że wpływają one do siebie nawzajem, transformując.
Od energii kinetycznej i potencjalnejsą ze sobą powiązane, ich suma jest całkowitą energią rozpatrywanego systemu. Jeśli chodzi o cząsteczki, jest to energia wewnętrzna i jest zawsze obecna, o ile istnieje przynajmniej ruch termiczny i interakcja.
Podczas wykonywania obliczeń wybrany jest systemi dowolną dowolną chwilę jako pierwszą. Precyzyjnie określ wartość energii potencjalnej tylko w strefie działania takich sił, które po wykonaniu pracy nie zależą od trajektorii przemieszczania się jakiejkolwiek cząstki lub ciała. W fizyce takie siły nazywa się konserwatywnymi. Są one zawsze powiązane z prawem zachowania energii całkowitej.
Interesujący moment: w sytuacji, gdy wpływy zewnętrzne są minimalne lub wyrównane, każdy badany system zawsze dąży do takiego stanu, gdy jego potencjalna energia dąży do zera. Na przykład, rzucona kula osiąga swoją potencjalną granicę energetyczną na szczycie trajektorii, ale w tym samym momencie zaczyna się poruszać w dół, przekształcając nagromadzoną energię w ruch, w wykonaną pracę. Jeszcze raz należy zauważyć, że dla potencjalnej energii zawsze zachodzi interakcja co najmniej dwóch ciał: w ten sposób na kuli wpływ ma grawitacja planety. Energię kinetyczną można obliczyć indywidualnie dla każdego poruszającego się ciała.
