Kami menjelaskan apa itu energi dalam fisika, apa itu energi potensial dan kinetik. Juga, bagaimana gaya bekerja dan apa pekerjaan itu.
Apa itu energi?
Di fisik, kita menyebut energi sebagai kemampuan suatu sistem atau fenomena untuk melakukan pekerjaan tertentu. Kata energi berasal dari bahasa Yunanienergik yang berarti "kekuatan tindakan" atau "kekuatan kerja". Ini adalah konsep yang banyak digunakan dalam ilmu ini dan yang lain pada umumnya, dengan arti dan makna yang berbeda.
Kemampuan untuk melakukan kerja ini adalah kunci dalam minat fisika dalam energi, karena disiplin ini mempelajari sistem-sistem dari alam sebagai aksi dan reaksi di mana materi saling terkait dan energi ditransfer dari satu sistem ke sistem lain, dari satu bentuk ke bentuk lainnya.
Faktanya, energi diatur menurut Hukum Kedua Termodinamika (dalam Mekanika klasik, yaitu Newtonian), yang menetapkan bahwa jumlah energi darisemesta itu selalu stabil, permanen dan tidak dapat diciptakan atau dihancurkan, hanya diubah.
Di sisi lain, dalam mekanika relativistik, diatur olehTeori relativitas Albert Einstein, energi dan massa memiliki hubungan yang lebih dekat yang mendefinisikan persamaan yang terkenal E = m.c2, yaitu, energi sama dengan massa kalikecepatan cahaya kuadrat. Jadi, semua benda, hanya karena terdiri dari materi, memiliki sejumlah energi yang diberikan oleh persamaan Einstein.
Di sisi lain, energi (E) dan pekerjaan (W) adalah setara, sehingga mereka diukur dalam jenis unit yang sama: Joule atau Joule (J), yaitu Newton per meter (N / m).
Energi potensial
Energi potensial dikaitkan dengan tubuh atau sistem fisik yang ditentukan berdasarkan posisi atau ketinggiannya, yaitu, berdasarkan medan gaya di mana ia terbenam. Jenis energi ini dapat diklasifikasikan menjadi:
- Energi potensial gravitasi. Ini adalah energi yang dimiliki benda besar ketika terbenam dalam medan gravitasi. Medan gravitasi dibuat di sekitar objek dengan massa sangat besar (seperti massa planet dan matahari). Misalnya, sebuah mobil roller coaster memiliki energi potensial maksimum pada posisi ketinggian maksimumnya karena terbenam dalam medan gravitasi bumi. Setelah gerobak dijatuhkan, ia kehilangan ketinggian dan energi potensial diubah menjadi energi kinetik.
- Energi potensial elektrostatik. Tentang listrik juga menerapkan konsep energi potensial, yang dapat diubah menjadi bentuk energi lain, seperti kinetika, panas atau lampu, mengingat keserbagunaan yang luar biasa dari elektromagnetik. Dalam hal ini energi dihasilkan dari medan gaya listrik yang dihasilkan oleh partikel bermuatan.
- Energi potensial elastis Energi potensial elastis berkaitan dengan sifat elastisitas materi, yang merupakan kecenderungan untuk mendapatkan kembali bentuk aslinya setelah mengalami gaya deformasi yang lebih besar dari hambatannya. Contoh yang jelas dari energi elastis adalah pegas yang meregang atau berkontraksi sebagai akibat dari gaya eksternal dan kembali ke posisi semula setelah gaya itu tidak lagi diterapkan. Contoh lain adalah sistem busur dan anak panah. Dalam yang terakhir, energi potensial elastis mencapai nilai maksimumnya ketika busur ditarik dengan menarik serat elastis, sedikit menekuk kayu, tetapi dengan kecepatan nol. Detik berikutnya energi potensial menjadi kinetik dan panah dilemparkan dengan kecepatan penuh ke depan.
Energi kinetik
Sebuah benda yang bergerak dengan kecepatan tertentu akan memiliki energi kinetik yang terkait.
Energi kinetik adalah energi gerak, dan biasanya dilambangkan dengan tandaK, T ataueckarena sangat penting untuk berbagai bidang fisika. Sebuah benda yang bergerak dengan kecepatan tertentu akan memiliki energi kinetik yang terkait.
Energi kinetik adalah kunci dalam konsep suhu, sebenarnya suhu adalah energi kinetik dari partikel yang membentuk salah satu zat atau benda.
Rumus tradisional untuk menghitung energi kinetik suatu benda yang bergerak dengan kecepatan (v) adalah sebagai berikut:Ec = .m.v2
Memaksa
Dalam fisika, memaksa Ini adalah besaran vektor (diberkahi dengan arah dan rasa) dan mampu mengubah jumlah gerakan atau bentuk tubuh atau bahan tertentu. Itu tidak setara dengan usaha atau energi.
Gaya diukur dalam Sistem Internasional dengan Newton (N). Satu Newton didefinisikan sebagai besarnya gaya yang diperlukan untuk mempercepat suatu benda bermassa 1 kg sebesar 1 m/s2.
Pekerjaan
Dalam fisika Newton (klasik), kerja suatu gaya didefinisikan sebagai hasil kali gaya dan jarak yang dilalui gaya tersebut.
Usaha ini akan sama dengan jumlah energi yang dibutuhkan untuk memindahkannya dengan cepat.
Usaha dilambangkan dengan simbolW (dari bahasa Inggrisbekerja), adalah besaran skalar (tanpa arah) dan dinyatakan dalam satuan yang sama dengan energi (joule).