Formel for Work & Energi

Energi er en papir-og-blyant (matematisk) konstruere stedet for en telling av noe fysisk. Det har den egenskapen av å være konservert i enhver lukket system. Det kan konvertere til ulike former, alle representert formulaically, men det kan ikke skapes eller ødelegges. Arbeid er en manifestasjon av energi. Sin papir og blyant representasjon er den kraft (i lastbevegelsesretning) påført til en last ganger avstanden lasten beveges av hele kraften.

energi~~POS=TRUNC formler

Energi kan "skjule" i mange forskjellige former: gravitasjons (MGH), kinetisk (0.5mv ^ 2), relativistisk (mc ^ 2), elektro (eV), varme (3 / 2kT), elektromagnetisk, elastisk (0.5kx ^ 2 ), og strålende energi (ikke en fullstendig liste). Når en av disse ligningene er funnet å droppe i verdi, andre er funnet å ha økt totalt med samme beløp.

Arbeid

Av de ulike konverteringene som energi går gjennom, den endelige form av interesse for oss er arbeid. Arbeid er en form for energi, så vel. Det er definert matematisk som produktet av den avstand over hvilken en last beveges ganger den tangensiale kraft som påføres for å gjøre det bevege seg. Arbeid = Kraft --- Avstand. Legg merke til ordet "tangential." En slede kan trekkes 10 meter med en kraft på 10 newton, men hvis det tau som brukes for trekking er i en vinkel slik at den fremre komponenten av kraften er bare 5 Newton, da det arbeid som utføres er 50 joule, ikke 100 (1j = 1N --- 1m).

stasis

Legg også merke til ordet "avstand" i definisjonen. Hvis sleden ikke beveger seg, så noe arbeid er gjort. Kjemisk energi lagret i glukose kan konvertere til en annen form for energi (varme, for eksempel), men ikke. Definisjonen av arbeidet er derfor gjort ganske nøye, slik at konvertering av kroppslig energi til en annen form for energi blir ikke registreres to ganger.

Vector Representasjon of Work

Når kraft er representert som en vektor, dens dot produkt med avstanden vektor (som peker i bevegelsesretningen) angir størrelsen av arbeidet som er gjort. Hvis banen er skjeve, kan avstanden vektoren gjøres små og summen F (punktum) "s for hvert rett segment av banen s kan summeres. Når" e er meget liten, så summering kalles integrasjon, representert som W = ∫F (dOT) ds.

konservative krefter

Hvis banen over hvilken en slede trekkes mellom to punkter er variert, naturligvis arbeidet som er gjort vil være forskjellig for hver bane, er en funksjon av friksjonen blir trukket mot og lengden av banen. Dersom det arbeid som utføres mellom to punkter er uavhengig av banen, blir den kraft som kalles "konservative". Et eksempel er et gravitasjonsfelt, hvor lasten ikke opplever friksjon. Hvis banen looper tilbake på seg selv, så hva arbeidet ble utført mot feltet har blitt returnert tilbake til lagrede potensielle energien, og W = 0.