Έργο και ενέργεια

Στη φυσική, «δουλειά» σημαίνει κάτι στενό

Κρατάς μια βαριά τσάντα ακίνητος για δέκα λεπτά. Κουράζεσαι, ιδρώνεις, ο ώμος πονάει.

Το έργο που παρήγαγες είναι μηδέν.

Αυτό δεν είναι παραξενιά της φυσικής, είναι ορισμός: έργο παράγεται μόνο όταν μια δύναμη προκαλεί μετατόπιση στη διεύθυνσή της.

$$W = F \cdot s$$

Η μονάδα είναι το Joule: $1 \; \text{J} = 1 \; \text{N} \cdot 1 \; \text{m}$.

Πότε παράγεται έργο

Τρεις καταστάσεις με την ίδια δύναμη. Μόνο στη μία το αποτέλεσμα είναι διαφορετικό από το μηδέν.

Κατάσταση

Σπρώχνω και μετακινείταιΚουβαλάω οριζόντιαΚρατάω ακίνητο

W = 20 × 5 = 100 JΗ δύναμη έχει την ίδια διεύθυνση με τη μετατόπιση: παράγεται έργο.

Δύναμη20 N

Μετατόπιση5 m

Ενέργεια: η ικανότητα να παραχθεί έργο

Το έργο δεν είναι αυτοσκοπός. Είναι ο τρόπος με τον οποίο μεταφέρεται ενέργεια από το ένα σώμα στο άλλο.

Δύο μορφές ενέργειας μας απασχολούν εδώ:

Κινητική — την έχει κάθε σώμα που κινείται:

$$K = \frac{1}{2} m \upsilon^2$$

Δυναμική βαρυτική — την έχει κάθε σώμα που βρίσκεται σε ύψος:

$$U = m \cdot g \cdot h$$

Πρόσεξε το τετράγωνο στην κινητική: διπλάσια ταχύτητα σημαίνει τετραπλάσια κινητική ενέργεια. Αυτός είναι ο λόγος που τα όρια ταχύτητας δεν είναι διακοσμητικά — ένα αυτοκίνητο στα $100$ km/h μεταφέρει τετραπλάσια ενέργεια από ένα στα $50$.

Ας το κάνουμε μαζί

Δοκίμασέ το πρώτα. Μετά δες τη λύση.

Δείξε τη λύση

Δοκίμασέ το πρώτα. Μετά δες τη λύση.

Δείξε τη λύση

Δοκίμασέ το πρώτα. Μετά δες τη λύση.

Δείξε τη λύση