운동 및 잠재 에너지

어떤 시스템의 특성 중 하나는 동역학 및 잠재 에너지입니다. 어떤 힘 F가 정지 물체에 작용하여 후자가 움직이게되면 작업 dA가 발생합니다. 이 경우, 운동 에너지 dT의 값은 더 많은 작업이 수행 될수록 높아진다. 즉, 우리는 평등을 쓸 수 있습니다 :

DA = dT

몸체가 지나간 경로 dR과 전개 된 속도 dV가 주어지면 우리는 뉴턴의 힘에 대한 두 번째 법칙 을 사용합니다.

F = (dV / dt) * m

중요한 점은 관성 참조 프레임을 사용하면이 법칙을 사용할 수 있다는 것입니다. 시스템의 선택은 에너지의 가치에 영향을 미칩니다. 국제 SI 시스템에서 에너지는 줄 단위로 측정됩니다 (J).

그러므로 변위 속도 V와 질량 m을 특징으로하는 입자 또는 몸체의 운동 에너지는 다음과 같습니다.

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

운동 에너지는 실제로 운동의 함수를 나타내는 속도와 질량에 의해 결정된다는 결론을 내릴 수 있습니다.

키네틱 및 포텐셜 에너지는 우리가 신체 상태를 기술 할 수있게 해줍니다. 첫 번째 항목이 이미 언급 한 것처럼 동작과 직접 관련이있는 경우 두 번째 항목은 상호 작용하는 시스템의 시스템에 적용됩니다. 동력을 연결하는 힘 이 운동 의 궤도에 의존하지 않을 때, 운동 및 잠재 에너지 는 예를 들어 일반적으로 고려됩니다 . 이 경우 처음과 마지막 위치 만 중요합니다. 가장 유명한 예는 중력 적 상호 작용입니다. 그러나 탄도가 중요하다면, 힘은 소산 적입니다 (마찰).

간단히 말해서, 잠재적 인 에너지는 일을 할 수있는 기회입니다. 따라서이 에너지는 작업의 형태로 간주 될 수 있습니다.이 에너지는 몸체를 한 지점에서 다른 지점으로 이동시키기 위해 수행되어야합니다. 즉 :

DA = A * dR

포텐셜 에너지가 dP로 표시되면, 우리는 다음을 얻는다.

DA = -dP

음수 값은 dP를 줄임으로써 작업이 완료되었음을 나타냅니다. 알려진 함수 dP에 대해, 힘 F의 계수뿐만 아니라 방향의 벡터도 결정할 수 있습니다.

운동 에너지의 변화는 항상 잠재적 인 에너지와 연결됩니다. 우리 가 체계 의 에너지 보존 법칙을 상기한다면 이해하기 쉽다. 시체를 움직일 때 T + dP의 전체 값은 항상 변하지 않습니다. 따라서, T의 변화는 항상 dP의 변화와 병행하여 발생하며, 그들은 서로 흘러 들어가 변형하는 것처럼 보인다.

운동 에너지와 포텐셜 에너지는 상호 관련이 있기 때문에 이들의 합은 고려중인 시스템의 총 에너지이다. 분자에 관해서는 내부 에너지 이고 적어도 열 이동과 상호 작용이있는 한 항상 존재합니다.

계산을 수행 할 때 참조 프레임이 선택되고 임의의 순간이 초기 프레임으로 사용됩니다. 잠재적 인 에너지의 가치를 정확하게 결정하는 것은 작업이 완료 될 때 어떤 입자 또는 신체의 이동의 궤도에 의존하지 않는 그러한 힘의 작용 영역에서만있을 수 있습니다. 물리학에서 그러한 힘은 보수적이라고 불린다. 그들은 항상 전체 에너지 보존 법칙과 상호 관련이 있습니다.

흥미로운 점은 외부 영향이 최소화되거나 평준화 된 상황에서 연구 된 모든 시스템은 항상 포텐셜 에너지가 0이 될 때와 같은 상태가되는 경향이 있다는 것입니다. 예를 들어 던진 공은 궤적의 최상위 지점에서 포텐셜 에너지 한도에 도달하지만 동시에 순간적으로 누적 된 에너지를 모션으로 변환하여 작업을 수행합니다. 잠재적 인 에너지에 대해서는 적어도 두 개의 몸체가 항상 상호 작용한다는 점을 다시 한 번 주목해야합니다 : 예를 들어 공의 예에서 행성의 중력은 그것을 영향을줍니다. 운동 에너지는 각 이동체에 대해 개별적으로 계산 될 수 있습니다.