Ενέργεια εναντίον δύναμης
Η δύναμη και η ενέργεια είναι δύο θεμελιώδεις έννοιες τόσο στην κλασική όσο και στη σχετικιστική μηχανική. Είναι σημαντικό να έχουμε μια σαφή ερμηνεία αυτών των όρων προκειμένου να διαπρέψετε σε τέτοιους τομείς. Αυτό το άρθρο θα συζητήσουμε τα βασικά των δύο εννοιών, της δύναμης και της ενέργειας, τις ομοιότητές τους και τέλος τις διαφορές τους.
Ενέργεια
Η ενέργεια είναι μια μη διαισθητική έννοια. Ο όρος «ενέργεια» προέρχεται από την ελληνική λέξη «ενέργεια» που σημαίνει λειτουργία ή δραστηριότητα. Υπό αυτή την έννοια, η ενέργεια είναι ο μηχανισμός πίσω από μια δραστηριότητα. Η ενέργεια δεν είναι μια άμεσα παρατηρήσιμη ποσότητα. Αλλά μπορεί να υπολογιστεί με τη μέτρηση των εξωτερικών ιδιοτήτων. Η ενέργεια μπορεί να βρεθεί με πολλές μορφές. Η κινητική ενέργεια, η θερμική ενέργεια και η δυναμική ενέργεια είναι μερικά. Η ενέργεια θεωρήθηκε ότι ήταν μια διατηρημένη ιδιότητα στο σύμπαν μέχρι να αναπτυχθεί η ειδική θεωρία της σχετικότητας. Η θεωρία της σχετικότητας μαζί με την κβαντομηχανική έδειξαν ότι η ενέργεια και η μάζα είναι εναλλάξιμα. Αυτό οδηγεί στη διατήρηση της ενέργειας - μάζας του σύμπαντος. Και οι δύο αυτές ποσότητες είναι δύο μορφές ύλης. Η περίφημη εξίσωση E=mc2 μας δίνει την ποσότητα ενέργειας που μπορεί να ληφθεί από m ποσότητα μάζας. Ωστόσο, όταν δεν παρουσιάζεται πυρηνική σύντηξη ή πυρηνική σχάση, μπορεί να θεωρηθεί ότι η ενέργεια ενός συστήματος διατηρείται. Η κινητική ενέργεια είναι η ενέργεια που προκαλεί τις κινήσεις του αντικειμένου. η δυναμική ενέργεια προκύπτει λόγω του σημείου όπου τοποθετείται το αντικείμενο και η θερμική ενέργεια προκύπτει λόγω της θερμοκρασίας.
Force
Η δύναμη είναι μια θεμελιώδης έννοια σε όλες τις μορφές της φυσικής. Με την πιο βασική έννοια, υπάρχουν τέσσερις θεμελιώδεις δυνάμεις. Αυτές είναι η βαρυτική δύναμη, η ηλεκτρομαγνητική δύναμη, η ασθενής δύναμη και η ισχυρή δύναμη. Αυτές είναι επίσης γνωστές ως αλληλεπιδράσεις και είναι δυνάμεις χωρίς επαφή. Η καθημερινή δύναμη που χρησιμοποιούμε όταν σπρώχνουμε ένα αντικείμενο ή κάνουμε οποιαδήποτε εργασία είναι δύναμη επαφής. Πρέπει να σημειωθεί ότι οι δυνάμεις ενεργούν πάντα σε ζεύγη. Η δύναμη από το αντικείμενο Α στο αντικείμενο Β είναι ίση και αντίθετη με τη δύναμη από το αντικείμενο Β στο αντικείμενο Α. Αυτό είναι γνωστό ως ο τρίτος νόμος της κίνησης του Νεύτωνα. Η κοινή ερμηνεία της δύναμης είναι η «ικανότητα να κάνεις δουλειά». Πρέπει να σημειωθεί ότι για να γίνει δουλειά απαιτείται δύναμη, αλλά κάθε δύναμη δεν κάνει απαραίτητα δουλειά. Για να εφαρμοστεί μια δύναμη, απαιτείται μια ποσότητα ενέργειας. Αυτή η ενέργεια στη συνέχεια μεταφέρεται στο αντικείμενο στο οποίο ασκείται η δύναμη. Αυτή η δύναμη λειτουργεί στο δεύτερο αντικείμενο. Με αυτή την έννοια, η δύναμη είναι μια μέθοδος μεταφοράς ενέργειας. Η κλασική μηχανική αναπτύχθηκε κυρίως από τον Sir. Ισαάκ Νιούτον. Οι τρεις νόμοι της κίνησής του είναι το θεμέλιο όλης της κλασικής μηχανικής. Στο δεύτερο νόμο, η καθαρή δύναμη που επενεργεί σε ένα αντικείμενο ορίζεται ως ο ρυθμός μεταβολής της ορμής του αντικειμένου.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ δύναμης και ενέργειας;
• Η ενέργεια είναι μια ικανότητα λειτουργίας ή ενεργοποίησης πραγμάτων ενώ η δύναμη είναι μια μέθοδος μεταφοράς ενέργειας.
• Η ενέργεια και η μάζα ενός κλειστού συστήματος διατηρούνται, αλλά δεν υπάρχει τέτοια διατήρηση της δύναμης.
• Η δύναμη είναι διανυσματική ποσότητα ενώ η ενέργεια είναι βαθμωτή.
