Hiukkasjärjestelmän määrittelevät monet järjestelmässä olevat toiminnot. Näitä toimintoja ovat voima, siirtymä, työ, energia jne.
Yksi funktio voidaan johtaa toisesta järjestelmälle määritetystä funktiosta tai toisesta funktiosta. Toiminnot korreloivat niin, että niitä on vaikea erottaa toisistaan.
Työ ja energia ovat kaksi sellaista skalaarifunktiota, jotka ovat riippuvaisia toisistaan, mutta eroavat toisistaan.
Niiden välisen eron tunteminen on tärkeää, jotta järjestelmä voidaan määritellä täydellisesti ja tarkasti.
Keskeiset ostokset
- Työ on energian määrä, joka siirtyy, kun esineeseen kohdistetaan voima ja se liikuttaa sitä voiman suuntaan, kun taas energia on kyky tehdä työtä.
- Työ on skalaarisuure, koska se riippuu kohteen siirtymästä, kun taas Energia on skalaari- tai vektorisuure riippuen tarkasteltavasta energiatyypistä.
- Työn yksikkö on Joule, ja energia on myös Joule, mutta se voidaan ilmaista muina yksiköinä, kuten kalorina tai elektronivolteina.
Työ vs energia
Fysiikassa työ on etäisyyden yli kohdistetun voiman mitta, joka tarkoittaa pyrkimystä aiheuttaa liike. Fysiikassa energia on kokonaiskykyä tehdä työtä tai käynnistää muutos, ja se voi esiintyä useissa muodoissa, kuten kineettisessä, potentiaalisessa, termisessä, ydinvoimassa ja muissa muodoissa.
Kohteeseen tehty työ on esineeseen kohdistettua voimaa, joka aiheuttaa suunnanmuutoksen ja kohteen siirtymän. Kohteeseen tehty työ voi olla positiivista tai negatiivista riippuen voiman suunnan ja siirtymissuunnan välisestä suhteesta.
Energia on kyky työstettävästä esineestä. Ne tuottavat tai luoda työskennellä järjestelmässä objektin kanssa. Esineen energia ei ole riippuvainen kohteen suunnasta tai siirtymästä. Energiaa on monenlaisia, kuten kemiallinen, potentiaalinen ja mekaaninen energia.
Vertailu Taulukko
| Vertailun parametrit | Referenssit | energia |
|---|---|---|
| Merkitys | Se on esineeseen kohdistettu voima, joka aiheuttaa suunnanmuutoksen tai kohteen siirtymisen. | Se on kykyä tuottaa tai luoda työtä. Se on järjestelmän funktio. |
| Etymologia | Se on ollut käytössä vuodesta 1826. Sen loi ranskalainen matemaatikko Gaspard-Gustave Coriolis. | Se on johdettu kreikan sanasta "Energia" ja sitä on käytetty siitä lähtien, kun Aristoteles otti tämän termin käyttöön vuonna 4 eKr. |
| Suunta | Työ on suunnasta riippuvaista. Jos kohdistettu voima on samassa suunnassa kuin siirtymäsuunta, niin työ on positiivinen ja päinvastoin. | Energia ei ole riippuvainen suunnasta, koska se on skalaarisuure. |
| Siirtymä | Oletetaan, että esine ei siirry mihinkään. Tällöin kohteen työ katsotaan nollaksi, vaikka kohde olisi kulkenut tietyn matkan mutta palaa alkuasentoon. | Energia ei ole täysin riippuvainen siirtymän arvosta. Joten vaikka siirtymä olisi nolla, käytetyn energian ei tarvitse olla nolla. |
| Yhtälö | Työn numeerisen arvon yhtälö on työvoima x etäisyys. | Energian löytämiseen on monia yhtälöitä, koska energiaa on monenlaisia, kuten sähkö-, kemiallisia jne. |
Mikä on työ?
Tehty työ on esineeseen kohdistettu voima, joka aiheuttaa siirtymän ja muutoksen kohteen liikesuunnassa.
Sitä käytetään myös mittaamaan energiaa, jonka ulkoinen voima siirtää esineeseen kohteen tilan muutoksen aiheuttamiseksi.
Kohteeseen tehty työ riippuu suunnasta. Jos kohdistetun voiman suunta on sama kuin aiheuttaman siirtymän suunta, tehty työ on positiivinen.
Jos voiman suunta on päinvastainen, tehty työ on negatiivinen.
Tehdyn työn yhtälö on
työ = voima x siirtymä.
Tehdyn työn yksikkö SI on joulea(J), mutta voidaan käyttää myös Nm. Yksi joule määritellään 1 N ulkoiseksi voimaksi, joka kohdistetaan 1 m:n siirtymän aikaansaamiseen.
Esimerkki: seinän työntäminen. Tässä tapauksessa tehty työ on nolla, koska siirtymää ei ole. Pahvilaatikon työntäminen paikasta A paikkaan B. Työ on tehty.
Mitä on energia?
Energia on esineen kyky tehdä työtä ulkoisen voiman tuottamiseksi esineeseen. Hiukkasjärjestelmän energia säilyy aina. Joten se noudattaa energian säilymisen lakia.
Hiukkasjärjestelmässä energiaa ei voida luoda eikä tuhota. Sen on muututtava muodosta toiseen. Siksi energiaa on monenlaisia.
Esimerkkejä: mekaaninen energia, kemiallinen energia ja potentiaalienergia.
Kutakin energialajia käytetään määrittämään eri tyyppisissä järjestelmissä käytettävä energia. Esimerkki: Kemiallinen energia on energiaa, joka saadaan ympäristön kemiallisista muutoksista.
Jokaisella energiatyypillä on erilainen energia yhtälöt.
Potentiaalienergian yhtälö on,
E = mgh
energian SI-yksikkö on myös J ja se voidaan esittää muodossa Nm (newtonimetri).
Tärkeimmät erot työn ja energian välillä
- Kahdella termillä "työ" ja "energia" on eri määritelmät. Työ määritellään esineeseen kohdistuvana voimana. Käytetyn voiman tulisi aiheuttaa suunnanmuutos tai kohteen siirtymä; vasta sitten tehdään työ. Toisaalta energia on kyky tuottaa tai luoda työtä esineeseen. Esine voi olla työn alla.
- Myös näiden kahden sanan alkuperä on erilainen. Aristoteles johti sanan "energia" vuonna 4 eKr. Se syntyi kreikan sanasta "Energia" ja sitä on käytetty termin luomisesta lähtien. Vaikka työ ja energia liittyvät läheisesti toisiinsa, työn johtaminen tehtiin paljon myöhemmin. Sen loi ensimmäisenä ranskalainen matemaatikko Gaspard-Gustave Coriolis vuonna 1826.
- Energia ja työ ovat skalaarisuureita, eli suuruus ei riipu suunnasta. Mutta tehty työ riippuu suunnasta. Jos kohdistettu voima on samassa suunnassa kuin kohteen siirtymäsuunta, niin tehty työ on positiivinen ja päinvastoin. Tässä tehtävän työn suuruus ei ole suunnasta riippuvainen, vaan työ tehdään. Energia ei ole suunnasta riippuvainen.
- Kohteeseen tehtävää työtä varten esinettä on siirrettävä. Kun esine liikkuu tietyn matkan ja palaa alkuasentoonsa, vaikka etäisyys ei ole nolla, kohteen siirtymä on nolla. Tässä tapauksessa tehty työ on myös nolla. Energia ei ole täysin riippuvainen kohteen siirtymisestä.
- Työn suuruuden laskemisen yhtälö on,
Työ = voima x siirtymä.
Energian yhtälö vaihtelee eri energiatyypeillä. Potentiaalienergialle yhtälö on E=mgh, kun taas kineettiselle energialle yhtälö on E=1/2 kv^2.
- https://aapt.scitation.org/doi/abs/10.1119/1.1286662
- https://www.cabdirect.org/cabdirect/abstract/19681402006
Viimeksi päivitetty: 11. kesäkuuta 2023
Olen tehnyt niin paljon vaivaa kirjoittaakseni tämän blogikirjoituksen tarjotakseni sinulle lisäarvoa. Siitä on minulle paljon apua, jos harkitset sen jakamista sosiaalisessa mediassa tai ystäviesi/perheesi kanssa. JAKAminen ON ♥️
Piyush Yadav on työskennellyt viimeiset 25 vuotta fyysikkona paikallisessa yhteisössä. Hän on fyysikko, joka haluaa tehdä tieteen helpommin lukijoidemme ulottuville. Hän on koulutukseltaan luonnontieteiden kandidaatti ja ympäristötieteiden jatkotutkinto. Voit lukea hänestä lisää hänen sivuiltaan bio-sivu.
Uskon, että artikkeli voisi olla kiinnostavampi. Vaikka sisältö on informatiivinen, siitä puuttuu mukaansatempaava kirjoitustyyli, joka pitää lukijat koukussa.
Vaikka artikkeli on informatiivinen, mielestäni se on hieman toistavaa. Olisin halunnut tiiviimmän ja tiiviimmän selityksen.
Ymmärrän pointtisi, mutta toisto mahdollistaa paremman ymmärryksen, erityisesti niille, joille nämä käsitteet ovat uusia.
Artikkeli esittää tyhjentävästi työn ja energian erot. Historiallisen merkityksen sisällyttäminen tuo sisältöön henkisen ulottuvuuden.
Historiallinen konteksti tekee siitä entistä kiehtovamman.
Yksityiskohtainen vertailu johtaa käsitteiden syvälliseen ymmärtämiseen.
Työn ja energian jyrkät erot näkyvät hyvin. Artikkeli tarjoaa onnistuneesti arvokkaita oivalluksia ja pitää lukijan kiinnostuneena.
Minusta työn ja energian vertailu on erittäin kiehtova. Artikkeli on helpottanut minun erottaa nämä kaksi toisistaan.
Se todellakin yksinkertaistaa ymmärrystä. Esimerkit ja yhtälöt ovat erityisen hyödyllisiä.
Artikkeli yksinkertaistaa tehokkaasti monimutkaisia fysiikan käsitteitä. Selitykset ovat helposti lähestyttäviä ja hyvin jäsenneltyjä.
Erittäin informatiivinen! Pidän todella siitä, miten määritelmät selitetään, ja esitetyt esimerkit auttavat ymmärtämään käsitteitä.
Tässä artikkelissa käsitellään monimutkaista aihetta selkeästi. Arvostan yksityiskohtaisia selityksiä ja käsitteiden erottelua.
Annetut selitykset ovat perusteellisia ja tarkkoja. Arvostan työn ja energian syvällistä analysointia ja niiden eroja.
Yksityiskohtainen analyysi on ehdottomasti kiitettävää.
Se varmasti lisää selkeyttä tällaisiin monimutkaisiin käsitteisiin.
Tämä artikkeli tarjoaa kattavan vertailun työn ja energian välillä. Selitykset ovat selkeitä ja asiallisia. Arvostan yksityiskohtaista vertailutaulukkoa.
En voisi olla enempää samaa mieltä. Tämä on hyödyllinen resurssi kaikille, jotka haluavat ymmärtää eron työn ja energian välillä.