Tanulás

Energiamegmaradás — Kinetikus energia

A Föld felszíne közelében U_g≈mgh, ha a választott magasságtartományban g közel állandó. A zérusszint tetszőlegesen választható; fizikailag az energiakülönbség számít. Nagy távolságoknál az általános U=−GMm/r alak szükséges.

Kinetikus energia

A Föld felszíne közelében U_g≈mgh, ha a választott magasságtartományban g közel állandó. A zérusszint tetszőlegesen választható; fizikailag az energiakülönbség számít. Nagy távolságoknál az általános U=−GMm/r alak szükséges.

Gravitációs helyzeti energia

A testre ható eredő erők munkája a kinetikus energia változásával egyenlő: W_net=ΔK. Ez nem ugyanaz, mint a teljes energiamegmaradás, hanem a mozgás és az erők munkája közötti kapcsolat. Konzervatív erők munkáját potenciális energiával is könyvelhetjük.

Munka–energia tétel

Ha egy lejtőn csúszó test súrlódik, K+U_g önmagában csökkenhet. Az energia azonban nem semmisül meg: belső energia és hőmérséklet-növekedés jelenhet meg a testben és a felületben. A rendszerhatár helyes megválasztása dönti el, mit nevezünk belső átalakulásnak és mit külső energiaátadásnak.

Súrlódás esetén

A teljesítmény az energiaátadás vagy munkavégzés sebessége: P=dE/dt, állandó esetben P=E/t. Ugyanazt az energiamennyiséget rövidebb idő alatt átadó berendezés nagyobb teljesítményű. A joule energiaegység, a watt pedig joule másodpercenként.

EnergiamegmaradásΔE_total = 0

Kinetikus energia

Ideális Hooke-rugó potenciális energiája U_s=½kx². Ha a súrlódás elhanyagolható, egy rugó–tömeg rendszerben ez az energia periodikusan cserélődik a mozgási energiával. A fordulópontban K=0 és a rugalmas energia maximális; egyensúlyi helyzetben a sebesség lehet maximális.

A testre ható eredő erők munkája a kinetikus energia változásával egyenlő: W_net=ΔK. Ez nem ugyanaz, mint a teljes energiamegmaradás, hanem a mozgás és az erők munkája közötti kapcsolat. Konzervatív erők munkáját potenciális energiával is könyvelhetjük.