Tenaga kinetik dan potensi

Salah satu ciri-ciri mana-mana sistem adalah tenaga kinetik dan potensi. Jika ada daya F bertindak pada badan berehat dalam apa-apa cara bahawa yang kemudian ditetapkan dalam gerakan, terdapat kerja suruhanjaya dA. Dalam kes ini, nilai dT tenaga kinetik menjadi lebih tinggi, kerja lebih komited. Dalam erti kata lain, kita boleh menulis persamaan:

dA = dT

Memberi laluan dR itu, dilalui oleh badan, dan membangunkan kelajuan dV, gunakan kedua hukum Newton untuk daya:

F = (dV / dt) * m

Satu titik penting: undang-undang yang boleh digunakan jika diambil sistem rujukan inersia. pemilihan sistem memberi kesan kepada nilai tenaga. Dalam antarabangsa sistem SI, tenaga diukur dalam joule (J).

Oleh itu, tenaga kinetik zarah atau badan-badan, dicirikan dengan menggerakkan V kelajuan dan jisim m, adalah:

T = ((V * V) * m) / 2

Dapat disimpulkan bahawa tenaga kinetik ditentukan oleh kelajuan dan jisim yang sebenarnya mewakili fungsi gerakan.

tenaga kinetik dan potensi adalah mungkin untuk menggambarkan keadaan badan. Jika yang pertama, seperti yang telah berkata, secara langsung berkaitan dengan pergerakan, kedua digunakan untuk sistem berinteraksi badan. Kinetik dan tenaga keupayaan secara amnya dianggap sebagai contoh, apabila kuasa badan menyambung, bebas daripada jalan gerakan. Dalam kes ini, ia adalah penting hanya kedudukan awal dan akhir. Contoh yang paling terkenal - interaksi graviti. Tetapi jika ia adalah penting dan trajektori, daya ialah lesap (geseran).

Dalam bahasa yang mudah, tenaga keupayaan adalah keupayaan untuk melakukan kerja. Oleh itu, tenaga ini boleh dianggap sebagai kerja yang perlu untuk membuat badan untuk bergerak dari satu titik yang lain. Iaitu:

dA = A * dR

Jika tenaga keupayaan ditandakan oleh dP, kita akan mendapat:

dA = - dP

Nilai negatif menunjukkan bahawa prestasi adalah disebabkan oleh penurunan dalam dP. Untuk fungsi dikenali dP adalah mungkin untuk menentukan bukan sahaja unit daya F, tetapi juga vektor arahnya.

perubahan tenaga kinetik selalu dikaitkan dengan potensi. Ini mudah difahami jika kita ingat undang-undang pemuliharaan tenaga sistem. Jumlah nilai T + dP apabila badan dipindahkan sentiasa tetap sama. Oleh itu, perubahan dalam T sentiasa berlaku selari dengan perubahan dP, mereka seolah-olah mengalir ke dalam satu sama lain, yang mengubah.

Oleh kerana tenaga kinetik dan potensi saling, jumlah mereka mewakili jumlah tenaga sistem. Berkenaan dengan molekul ia adalah tenaga dalaman dan sentiasa wujud, sehingga terdapat sekurang-kurangnya gerakan haba dan interaksi.

Apabila melakukan pengiraan rangka rujukan, dan bila-bila masa sewenang-wenangnya diambil untuk permulaan yang dipilih. Begitu juga, untuk menentukan nilai tenaga keupayaan mungkin hanya dalam zon tindakan angkatan itu bahawa apabila kerja dilakukan bebas daripada jalan pergerakan zarah atau badan. Dalam fizik, pasukan itu dipanggil konservatif. Mereka sentiasa dikaitkan dengan undang-undang pemuliharaan daripada jumlah tenaga.

Sesuatu yang menarik: dalam keadaan di mana kesan luaran adalah minimum atau mengimbangi, sama ada sistem yang dikaji sentiasa berusaha untuk keadaan ini, apabila tenaga potensinya cenderung kepada sifar. Sebagai contoh, bola yang dilemparkan mencapai had tenaga potensinya pada masa atas trajektori, tetapi pada ketika yang sama mula bergerak ke bawah, mengubah tenaga yang terkumpul ke dalam gerakan untuk kerja yang dilakukan. Sekali lagi perlu ditegaskan bahawa tenaga keupayaan sentiasa interaksi sekurang-kurangnya dua badan: contohnya, dalam contoh dengan bola di atas ia memberi kesan kepada graviti planet. Tenaga kinetik boleh dikira secara individu untuk setiap badan bergerak.