السؤال رقم 50cb6

السؤال رقم 50cb6
Anonim

إجابة:

الطاقة عبارة عن كمية تخبر عن مقدار العمل الذي يمكن أن يؤديه الكائن بهذه الطاقة.

تفسير:

من الناحية المادية ، يمكن تعريف الطاقة من حيث الحد الأقصى لمقدار العمل الذي يمكن القيام به. لشرح ذلك بعناية أكبر ، دعونا أولا نفكر في فكرة العمل. سأتحدث فقط عن الفيزياء الكلاسيكية هنا.

في الفيزياء الكلاسيكية ، تخضع حركة الأشياء لقانون نيوتن الثاني # vecF = mveca #، أين # # vecF هي قوة ، # م # كتلة الأشياء و # # veca و obects تسارع. هذا يعني أن القوة هي شيء يغير الطريقة التي يتحرك بها الكائن.

بالطبع يمكننا تغيير القوة التي نتصرف بها على الجسيمات عبر الزمن ، أو بالأحرى ، من خلال المسار الذي يستغرقه. لذلك نحدد كمية نسميها العمل ، (# # W) ، بالتعبير التالي # W = intvecF * dvecs #. هنا # dvecs = vecvdt # متجه يشير على طول المسار الذي يأخذه الجسيم بما يتناسب مع سرعة الجسيم. عندما يكون المسار مستقيما وتكون القوة في نفس اتجاه المسار ، فإن هذا يقلل إلى # W = FDeltas #.

على الرغم من أننا قد حددنا هذا العمل من حيث المسار الذي تتصرف به القوة ، إلا أنه يمكننا العمل على أن العمل اللازم لتغيير حالة الجسيم من واحد إلى آخر (على سبيل المثال تغيير سرعة الجسيم) يعتمد فقط على الوضع الأولي والنهائي. لنرى ذلك ، نحن نعمل فقط على تكامل باستخدام قانون نيوتن الثاني.

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

الآن نستخدمها # د / دينارا (ت ^ 2) = د / دينارا ((dvecs) / دينارا * (dvecs) / دينارا) = 2 (د ^ 2vecs) / دينارا ^ 2 * (dvecs) / دينارا # عبر قاعدة المنتج ، لذلك # W = م / 2intd / دينارا (ت ^ 2) دينارا = م / 2 ت ^ 2 _ "البداية" ^ "أخيرا" = م / 2 (v_f ^ 2-v_i ^ 2) #.

في الواقع ، نحن بحاجة فقط إلى معرفة السرعات الأولية والنهائية والكتلة لمعرفة العمل.

الآن نحدد ما يسمى الطاقة الحركية للكائن #E_ "ذوي القربى" = م / 2V ^ 2 #، وبالتالي # W = DeltaE_ "ذوي القربى" #. لاحظ أن # # W يمكن أن تكون سلبية أو إيجابية. إذا # # W هو إيجابي ، نقول أن العمل قد تم على الكائن ، إذا كان سالب ا ، نقول أن الكائن قد أدى عمله. منذ # ت ^ 2> 0 #، يتم إعطاء الحد الأقصى من العمل الذي يمكن أن يقوم به كائن متحرك بواسطة طاقته الحركية.

حتى الآن لم نتحدث إلا عن الجزيئات المتحركة ، ولكن هناك أشياء أخرى كثيرة نرى فيها هذه الكمية من العمل ، نفكر في ضغط الغاز ، والمجالات الكهربائية والمغناطيسية. ولكن بشكل عام ، من الممكن تعيين قيمة لكائن يتغير عندما يتم تنفيذ العمل. لذلك عندما يمكننا بطريقة ما كتابة تعبير لقيمة # E # لكائن يتغير عندما ينفذ الكائن العمل عبر # W = DeltaE #، وعندما # E = 0 # الكائن لا يستطيع أداء العمل ، ونحن نسمي هذه القيمة طاقة.