Nous expliquons ce qu'est l'énergie en physique, ce qu'est l'énergie potentielle et cinétique. Aussi, comment la force agit et ce qu'est le travail.
Qu'est-ce que l'énergie ?
Dans physique, nous nous référons à l'énergie comme à la capacité d'un système ou d'un phénomène à effectuer un certain travail. Le mot énergie vient du grecénergique qui signifie « force d'action » ou « force de travail ». C'est un concept largement utilisé dans cette science et dans d'autres en général, avec des significations et des significations différentes.
Cette capacité à effectuer des travaux est essentielle dans l'intérêt de la physique de l'énergie, puisque cette discipline étudie les systèmes de la la nature comme des actions et des réactions dans lesquelles la matière est interdépendante et l'énergie est transférée d'un système à un autre, d'une forme à une autre.
En fait, l'énergie est régie selon la deuxième loi de la thermodynamique (en mécanique classique, c'est-à-dire newtonienne), qui établit que la quantité d'énergie duunivers il est toujours stable, permanent et ne peut être ni créé ni détruit, seulement transformé.
En revanche, en mécanique relativiste, régie par leThéorie de la relativité Albert Einstein, énergie et Masse ont une relation plus étroite qui définit la fameuse équation E = m.c2, c'est-à-dire que l'énergie est égale à la masse foisvitesse de la lumière carré. Ainsi, tous les corps, simplement parce qu'ils sont composés de matière, ont une quantité d'énergie donnée par l'équation d'Einstein.
En revanche, l'énergie (E) et le travail (W) sont équivalents, ils sont donc mesurés dans le même type d'unités : Joules ou Joules (J), c'est-à-dire Newtons par mètre (N/m).
Énergie potentielle
L'énergie potentielle est associée à un corps ou un système physique déterminé par sa position ou sa hauteur, c'est-à-dire basé sur un champ de forces dans lequel il est immergé. Ce type d'énergie peut être classé en :
- Énergie potentielle gravitationnelle. C'est l'énergie que possède un corps massif lorsqu'il est immergé dans un champ gravitationnel. Des champs gravitationnels sont créés autour d'objets avec masses très grand (comme les masses de planètes et le soleil). Par exemple, une voiture de montagnes russes a une énergie potentielle maximale à sa position de hauteur maximale car elle est immergée dans le champ gravitationnel de la Terre. Une fois le wagon lâché, il perd de la hauteur et l'énergie potentielle se transforme en énergie cinétique.
- Énergie potentielle électrostatique. En matière de électricité applique également le concept d'énergie potentielle, qui peut être convertie en d'autres formes d'énergie, telles que cinétique, thermique ou lumière, étant donné l'énorme polyvalence du électromagnétisme. Dans ce cas, l'énergie résulte du champ de forces électriques produit par les particules chargées.
- Énergie potentielle élastique. L'énergie potentielle élastique a à voir avec la propriété de élasticité de la matière, qui est la tendance à reprendre sa forme initiale après avoir été soumise à des forces de déformation supérieures à sa résistance. Un exemple clair d'énergie élastique est celui d'un ressort qui s'étire ou se contracte sous l'effet d'une force externe et revient à sa position d'origine une fois que cette force n'est plus appliquée. Un autre exemple est le système arc et flèche. Dans ce dernier, l'énergie potentielle élastique atteint sa valeur maximale au fur et à mesure que l'arc est tiré en tirant sur la fibre élastique, pliant légèrement le bois, mais avec une vitesse toujours nulle. L'instant suivant, l'énergie potentielle devient cinétique et la flèche est lancée à pleine vitesse vers l'avant.
Énergie cinétique
Un corps se déplaçant à une certaine vitesse aura une énergie cinétique associée.
L'énergie cinétique est l'énergie du mouvement, et elle est généralement désignée par les signesK, T ouEccar il est extrêmement important pour les différents domaines de la physique. Un corps se déplaçant à une certaine vitesse aura une énergie cinétique associée.
L'énergie cinétique est la clé du concept de Température, en fait la température est l'énergie cinétique du particules qui composent l'un d'une substance ou d'un objet.
La formule traditionnelle pour calculer l'énergie cinétique d'un corps se déplaçant à une vitesse (v) est la suivante :Ec = ½.m.v2
Obliger
En physique, Obliger C'est une quantité vectorielle (dotée de direction et de sens) et est capable de modifier la quantité de mouvement ou la forme d'un corps ou d'un matériau donné. Ce n'est pas équivalent à l'effort ou à l'énergie.
La force est mesurée dans le système international par Newtons (N). Un Newton est défini comme la quantité de force nécessaire pour accélérer un objet de masse 1 kg de 1 m/s2.
Travail
En physique newtonienne (classique), le travail d'une force est défini comme le produit de la force et de la distance sur laquelle cette force est appliquée.
Ce travail sera égal à la quantité d'énergie nécessaire pour le déplacer rapidement.
Le travail est représenté par le symboleW (de l'anglaistravail), est une grandeur scalaire (sans direction) et est exprimée dans les mêmes unités que l'énergie (joules).