Pertanyaan # 50cb6

Menjawab:

Energi adalah kuantitas yang menunjukkan berapa banyak pekerjaan yang dapat dilakukan oleh objek dengan energi itu.

Penjelasan:

Secara fisik, energi dapat didefinisikan dalam hal jumlah maksimum pekerjaan yang dapat dilakukan. Untuk menjelaskan hal ini dengan lebih hati-hati, mari kita pikirkan gagasan tentang pekerjaan. Saya hanya akan berbicara tentang fisika klasik di sini.

Dalam fisika klasik, gerak benda diatur oleh hukum kedua Newton # vecF = mveca #dimana # vecF # adalah sebuah kekuatan, # m # massa benda dan # veca # sebuah obsesi obsesi. Ini berarti bahwa gaya adalah sesuatu yang mengubah cara suatu benda bergerak.

Tentu saja kita dapat memvariasikan kekuatan yang kita lakukan pada partikel melalui waktu, atau lebih tepatnya, melalui jalur yang dibutuhkan. Karena itu kami menentukan jumlah yang kami sebut pekerjaan, (# W #), dengan ekspresi berikut # W = intvecF * dvecs #. Sini # dvecs = vecvdt # vektor yang menunjuk di sepanjang jalan yang diambil partikel sebanding dengan kecepatan partikel. Ketika jalur lurus dan gaya dalam arah yang sama dengan jalur, ini berkurang menjadi # W = FDeltas #.

Meskipun kita telah mendefinisikan pekerjaan ini dalam hal jalur di mana gaya bekerja, kita dapat mengetahui bahwa pekerjaan yang diperlukan untuk mengubah keadaan suatu partikel dari satu ke yang lain (misalnya mengubah kecepatan suatu partikel) hanya bergantung pada situasi awal dan akhir. Untuk melihat ini kita hanya mengerjakan integral menggunakan hukum kedua Newton.

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

Sekarang kita gunakan # d / dt (v ^ 2) = d / dt ((dvecs) / dt * (dvecs) / dt) = 2 (d ^ 2vecs) / dt ^ 2 * (dvecs) / dt # melalui aturan produk, jadi # W = m / 2intd / dt (v ^ 2) dt = m / 2 v ^ 2 _ "awalnya" ^ "akhirnya" = m / 2 (v_f ^ 2-v_i ^ 2) #.

Jadi memang kita hanya perlu mengetahui kecepatan awal dan akhir dan massa untuk mengetahui pekerjaan.

Sekarang kita mendefinisikan sesuatu yang disebut energi kinetik suatu objek #E_ "kin" = m / 2v ^ 2 #jadi # W = DeltaE_ "kin" #. Catat itu # W # bisa negatif atau positif. Jika # W # positif, kita katakan bahwa pekerjaan telah dilakukan pada objek, jika negatif, kita katakan objek telah melakukan pekerjaan. Sejak # v ^ 2> 0 #, jumlah maksimum pekerjaan yang dapat dilakukan objek bergerak diberikan oleh energi kinetiknya.

Sampai sekarang kita hanya berbicara tentang partikel bergerak, tetapi ada banyak hal lain di mana kita melihat jumlah pekerjaan ini, pikirkan tentang kompresi medan gas, listrik dan magnet. Namun secara umum dimungkinkan untuk menetapkan nilai ke objek yang berubah ketika pekerjaan dilakukan. Jadi ketika kita entah bagaimana bisa menuliskan ekspresi untuk suatu nilai # E # untuk objek yang berubah ketika objek melakukan pekerjaan via # W = DeltaE #, dan kapan # E = 0 # objek tidak dapat melakukan pekerjaan, kami menyebut nilai ini sebagai energi.