Pregunta # 50cb6

Resposta:

L’energia és una quantitat que explica la quantitat de treball que pot realitzar l’objecte amb aquesta energia.

Explicació:

Físicament parlant, l’energia es pot definir quant a la quantitat màxima de treball que es pot realitzar. Per explicar-ho amb més cura, pensem primer en la noció de treball. Només parlaré de física clàssica aquí.

En física clàssica, el moviment dels objectes es regeix per la segona llei de Newtons # vecF = mveca #, on? # vecF # és una força, # m una massa i objectes # veca # obté una acceleració. Això vol dir que una força és una cosa que canvia la forma en què un objecte es mou.

Per descomptat, podem variar la força que actuem sobre una partícula al llarg del temps, o millor dit, a través del camí que es fa. Per tant, definim una quantitat que anomenem treball, (# W #), per l’expressió següent # W = intvecF * dvecs #. Aquí # dvecs = vecvdt # un vector que apunta al llarg del camí que una partícula pren proporcional a la velocitat de la partícula. Quan el camí és recte i la força en la mateixa direcció que el camí, això es redueix a # W = FDeltas #.

Tot i que hem definit aquest treball en termes del camí pel qual actua una força, podem comprovar que el treball necessari per canviar l'estat d'una partícula d'una a una altra (per exemple, canviar la velocitat d'una partícula) només depèn sobre la situació inicial i final. Per veure-ho només elaborem la integral mitjançant la segona llei de Newtons.

# W = intvecF * dvecs = intmveca * vecvdt = m int (d ^ 2vecs) / dt ^ 2 * (dvecs) / dtdt #

Ara ho fem servir # d / dt (v ^ 2) = d / dt ((dvecs) / dt * (dvecs) / dt) = 2 (d ^ 2vecs) / dt ^ 2 * (dvecs) / dt # mitjançant la regla del producte # W = m / 2intd / dt (v ^ 2) dt = m / 2 v ^ 2 _ "inicialment" ^ "finalment" = m / 2 (v_f ^ 2-v_i ^ 2) #.

De fet, només necessitem conèixer les velocitats inicials i finals i la massa per conèixer l'obra.

Ara definim una cosa anomenada energia cinètica d’un objecte #E_ "parent" = m / 2v ^ 2 #, tan # W = DeltaE_ "parent" #. Tingues en compte que # W # pot ser negatiu o positiu. Si # W # és positiu, diem que s'ha realitzat treball sobre l’objecte, si és negatiu, diem que l’objecte ha realitzat treball. Des de # v ^ 2> 0 #, la quantitat màxima de treball que pot realitzar un objecte en moviment és donada per la seva energia cinètica.

Fins ara només hem parlat de les partícules en moviment, però hi ha moltes altres coses on veiem aquesta quantitat de treball, pensem en la compressió dels camps de gas, elèctrics i magnètics. Tanmateix, en general, és possible assignar un valor a un objecte que canvia quan es realitza el treball. Així, quan podem escriure d'alguna manera una expressió per a un valor # E # per a un objecte que canvia quan l’objecte es realitza mitjançant treball # W = DeltaE #, i quan # E = 0 # l'objecte no pot realitzar treballs, anomenem aquest valor una energia.