Formule pour le travail et l'énergie

March 18

L'énergie est un papier-crayon (mathématique) construire au lieu d'un compte de quelque chose de physique. Il a la propriété d'être conservée dans un système clos. Il peut se transformer en différentes formes, tous représentés formulaically, mais il ne peut être créé ou détruit. Le travail est une manifestation de l'énergie. Sa représentation du papier-crayon est la force (dans le sens de déplacement de la charge) appliquée à un temps de chargement de la distance de la charge est déplacée par cette force.

Formules d'énergie

Energy peut "cacher" dans de nombreuses formes différentes: gravitationnel (MGH), cinétique (0.5mV ^ 2), relativiste (mc ^ 2), électrique (eV), la chaleur (3 / 2kT), électromagnétique, élastique (0.5kx ^ 2 ), et de l'énergie rayonnante (pas une liste complète). Lorsque l'un de ces équations se trouve à baisser en valeur, d'autres se trouvent avoir augmenté au total de la même quantité.

Travail

Parmi les différentes conversions que l'énergie passe par, la forme finale qui nous intéresse est le travail. Le travail est une forme d'énergie. Elle est définie mathématiquement comme étant le produit de la distance sur laquelle une charge est déplacée fois la force tangentielle appliquée pour le faire bouger. Travail = force --- Distance. Remarquez le mot «tangentielle». Un traîneau peut être tiré de 10 mètres avec une force de 10 Newtons, mais si la corde utilisée pour la traction est à un angle de sorte que la composante directe de la force est seulement 5 Newtons, le travail effectué est de 50 Joules, pas 100 (1J = 1N --- 1m).

Stase

Remarquez aussi le mot «distance» dans la définition. Si le traîneau ne bouge pas, alors qu'aucun travail ne soit effectué. L'énergie chimique stockée dans le glucose peut se transformer en une autre forme d'énergie (chaleur, par exemple), mais pas travailler. La définition du travail est donc fait avec beaucoup de soin, de sorte que la conversion de l'énergie corporelle dans une autre forme d'énergie ne soit pas comptées deux fois.

Vecteur Représentation de travail

Lorsque la force est représentée par un vecteur, le produit scalaire avec le vecteur de distance (pointant dans la direction du mouvement) donne l'amplitude du travail effectué. Si le chemin est tortueux, le vecteur de distance peut être petite et la somme F (dot) "s pour chaque segment de droite de la trajectoire s peut être résumée. Si" s est très petit, alors la somme est appelée intégration, représentée comme W = ∫f (dot) ds.

Forces conservateurs

Si le chemin sur lequel un traîneau est tiré entre deux points varie naturellement le travail sera différent pour chaque trajet, étant une fonction de la friction étant tirée contre et la longueur du trajet. Si le travail effectué entre deux points est indépendante de la voie, la force est appelée «conservateur». Un exemple est un champ gravitationnel dans lequel la charge ne subit pas de frottement. Si le chemin revient en boucle sur lui-même, alors tout ce travail a été effectué sur le terrain a été retourné à l'énergie stockée potentielle gravitationnelle, et W = 0.