energie in der physik

Physisch

2022

Wir erklären, was Energie in der Physik ist, was potentielle und kinetische Energie ist. Auch, wie Kraft wirkt und was Arbeit ist.

Energie ist die Fähigkeit, eine bestimmte Aufgabe zu erfüllen.

Was ist Energie?

In körperlich, Wir bezeichnen Energie als die Fähigkeit eines Systems oder eines Phänomens, eine bestimmte Aufgabe zu erfüllen. Das Wort Energie kommt aus dem Griechischenenergisch was "Handlungskraft" oder "Arbeitskraft" bedeutet. Es ist ein Konzept, das in dieser Wissenschaft und in anderen im Allgemeinen weit verbreitet ist, mit unterschiedlichen Bedeutungen und Bedeutungen.

Diese Arbeitsfähigkeit ist im Interesse der Energiephysik von zentraler Bedeutung, da diese Disziplin die Systeme der Natur als Aktionen und Reaktionen, bei denen Materie miteinander verbunden ist und Energie von einem System in ein anderes, von einer Form in eine andere übertragen wird.

Tatsächlich wird die Energie nach dem zweiten Hauptsatz der Thermodynamik (in der klassischen Mechanik, d. h. dem Newtonschen) geregelt, der festlegt, dass die EnergiemengeUniversum es ist immer stabil, dauerhaft und kann weder erschaffen noch zerstört, sondern nur transformiert werden.

Auf der anderen Seite wird in der relativistischen Mechanik von derRelativitätstheorie Albert Einstein, Energie und Masse haben eine engere Beziehung, die die berühmte Gleichung definiert E = m.c2, d. h. Energie ist gleich Masse malLichtgeschwindigkeit kariert. Daher haben alle Körper, einfach weil sie aus Materie bestehen, eine Energiemenge, die durch die Einstein-Gleichung gegeben ist.

Auf der anderen Seite sind Energie (E) und Arbeit (W) äquivalent, werden also in derselben Art von Einheiten gemessen: Joule oder Joule (J), also Newton pro Meter (N / m).

Potenzielle Energie

Potentielle Energie wird einem Körper oder einem physikalischen System zugeordnet, das durch seine Position oder seine Höhe bestimmt wird, dh basierend auf einem Kraftfeld, in das er eintaucht. Diese Energieart kann unterteilt werden in:

  • Gravitationspotentiale Energie. Es ist die Energie, die ein massiver Körper besitzt, wenn er in ein Gravitationsfeld eingetaucht wird. Gravitationsfelder werden um Objekte herum erzeugt mit Massen sehr groß (wie die Massen von Planeten und das Sonne). Zum Beispiel hat ein Achterbahnauto an seiner maximalen Höhenposition eine maximale potentielle Energie, weil es in das Gravitationsfeld der Erde eingetaucht ist. Sobald der Wagen abgesetzt wird, verliert er an Höhe und die potentielle Energie wird in kinetische Energie umgewandelt.
  • Elektrostatische potentielle Energie. Hinsichtlich Elektrizität gilt auch das Konzept der potentiellen Energie, die in andere Energieformen umgewandelt werden kann, wie z Kinetik, Thermal- oder hell, angesichts der enormen Vielseitigkeit der Elektromagnetismus. In diesem Fall resultiert die Energie aus dem Feld der elektrischen Kräfte, das von den geladenen Teilchen erzeugt wird.
  • Elastische potentielle Energie. Die elastische potentielle Energie hat mit der Eigenschaft von zu tun Elastizität der Materie, die die Tendenz ist, ihre ursprüngliche Form wiederzuerlangen, nachdem sie Verformungskräften ausgesetzt wurde, die größer als ihr Widerstand sind. Ein anschauliches Beispiel für elastische Energie ist die einer Feder, die sich aufgrund einer äußeren Kraft dehnt oder zusammenzieht und in ihre ursprüngliche Position zurückkehrt, wenn diese Kraft nicht mehr ausgeübt wird. Ein weiteres Beispiel ist das Pfeil- und Bogensystem. Bei letzterem erreicht die elastische potentielle Energie ihren maximalen Wert, wenn der Lichtbogen durch Ziehen an der elastischen Faser gezogen wird, wobei das Holz leicht gebogen wird, aber immer noch mit Nullgeschwindigkeit. Im nächsten Moment wird die potentielle Energie kinetisch und der Pfeil wird mit voller Geschwindigkeit vorwärts geworfen.

Kinetische Energie

Ein Körper, der sich mit einer bestimmten Geschwindigkeit bewegt, wird mit kinetischer Energie verbunden sein.

Kinetische Energie ist die Bewegungsenergie und wird normalerweise mit den Zeichen bezeichnetKT oderEcda es für die verschiedenen Bereiche der Physik von enormer Bedeutung ist. Ein Körper, der sich mit einer bestimmten Geschwindigkeit bewegt, wird mit kinetischer Energie verbunden sein.

Kinetische Energie ist der Schlüssel zum Konzept von Temperatur, tatsächlich ist die Temperatur die kinetische Energie des Partikel die einen Stoff oder Gegenstand ausmachen.

Die traditionelle Formel zur Berechnung der kinetischen Energie eines sich mit einer Geschwindigkeit (v) bewegenden Körpers lautet wie folgt:Ec = ½.m.v2

Gewalt

In der Physik, Gewalt Es ist eine Vektorgröße (mit Richtung und Sinn ausgestattet) und kann das Ausmaß der Bewegung oder die Form eines bestimmten Körpers oder Materials modifizieren. Es ist nicht gleichbedeutend mit Anstrengung oder Energie.

Kraft wird im Internationalen System in Newton (N) gemessen. Ein Newton ist definiert als die Kraft, die erforderlich ist, um ein Objekt der Masse 1 kg um 1 m / s2 zu beschleunigen.

Arbeit

In der Newtonschen (klassischen) Physik wird die Arbeit einer Kraft als das Produkt der Kraft und der Strecke definiert, über die diese Kraft ausgeübt wird.

Diese Arbeit ist gleich der Energiemenge, die erforderlich ist, um es schnell zu bewegen.

Arbeit wird durch das Symbol dargestelltW (auf Englischarbeiten), ist eine skalare Größe (ohne Richtung) und wird in den gleichen Einheiten wie Energie (Joule) ausgedrückt.

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