Soalan # 50cb6

Jawapan:

Tenaga adalah kuantiti yang menunjukkan berapa banyak kerja yang boleh dilakukan oleh objek dengan tenaga itu.

Penjelasan:

Secara fizikal, tenaga boleh ditakrifkan dari segi jumlah maksimum kerja yang boleh dilakukan. Untuk menerangkan ini lebih berhati-hati, mari kita mula berfikir tentang tanggapan kerja. Saya hanya akan bercakap tentang fizik klasik di sini.

Dalam fizik klasik, usul objek dikawal oleh undang-undang Newtons kedua # vecF = mveca #, di mana # vecF # adalah daya, # m # satu objek jisim dan # veca # pecutan obama. Ini bermakna daya adalah sesuatu yang mengubah cara bergerak objek.

Sudah tentu kita boleh mengubah gaya yang kita bertindak pada zarah melalui masa, atau sebaliknya, melalui laluan yang diperlukan. Oleh itu, kita menentukan kuantiti yang kita panggil kerja, (# W #), dengan ungkapan berikut # W = intvecF * dvecs #. Di sini # dvecs = vecvdt # vektor yang menunjuk di sepanjang jalan yang zarah mengambil sebanding dengan halaju zarah. Apabila jalan lurus dan daya dalam arah yang sama seperti jalan, ini akan mengurangkan # W = FDeltas #.

Walaupun kita telah menentukan kerja ini dari segi jalan di mana kekuatan bertindak, kita boleh membuat kerja yang diperlukan untuk mengubah keadaan zarah dari satu sama lain (contohnya mengubah kelajuan zarah) hanya bergantung pada keadaan awal dan akhir. Untuk melihat ini, kami hanya mengamalkan integral menggunakan undang-undang Newtons kedua.

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

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

Oleh itu sesungguhnya kita hanya perlu tahu halaju awal dan akhir dan jisim untuk mengetahui kerja.

Sekarang kita menentukan sesuatu yang dipanggil tenaga kinetik objek #E_ "kin" = m / 2v ^ 2 #, jadi # W = DeltaE_ "kin" #. Perhatikan bahawa # W # boleh jadi negatif atau positif. Jika # W # adalah positif, kita mengatakan bahawa kerja telah dilakukan pada objek, jika negatif, kita katakan objek itu telah melakukan kerja. Sejak # v ^ 2> 0 #, jumlah maksimum kerja yang dapat dilakukan oleh objek bergerak diberikan oleh tenaga kinetiknya.

Sehingga kini kita hanya bercakap mengenai zarah bergerak, tetapi terdapat banyak perkara lain di mana kita melihat kuantiti kerja ini, berfikir tentang pemampatan gas, medan magnet dan medan magnet. Walau bagaimanapun, secara amnya adalah mungkin untuk memberikan nilai kepada objek yang berubah ketika kerja sedang dilakukan. Oleh itu, apabila kita boleh menulis satu ungkapan untuk suatu nilai # E # untuk objek yang berubah ketika objek melakukan kerja melalui # W = DeltaE #, dan bila # E = 0 # objek tidak boleh melakukan kerja, kita panggil nilai ini tenaga.