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運動エネルギーとポテンシャルエネルギー

任意のシステムの特徴の1つは、運動エネルギーおよびポテンシャルエネルギー。何らかの力Fが、休止体が作用するように休止体に作用を及ぼすと、作業dAが生じる。この場合、より多くの仕事が行われるほど、運動エネルギーdTの値は高くなる。言い換えれば、我々は等価を書くことができます:

dA = dT

身体が横切る経路dRと、展開された速度dVが与えられたとき、我々はニュートンの第2法則を力に使用する:

F =(dV / dt)×m

重要な点: この慣習は、慣性系の基準が採用されている場合に使用できます。システムの選択はエネルギーの価値に影響します。国際SIシステムでは、エネルギーはジュール単位で測定されます(J)。

したがって、変位速度Vおよび質量mによって特徴付けられる粒子または物体の運動エネルギーは、

T =((V * V)* m)/ 2

運動エネルギーは速度と質量によって決定され、実際には運動の関数であると結論付けることができる。

動力学的および潜在的エネルギー許容体の状態を記述する。最初に述べたように、最初に運動に直接関係している場合、第2のものは相互作用する体のシステムに適用されます。動態と潜在的なエネルギーは、身体をつなぐ力が運動の軌道に依存しない場合、通常、例として考慮されます。この場合、最初と最後の位置だけが重要です。最も有名な例は重力相互作用です。しかし、軌道も重要であれば、力は散逸(摩擦)です。

簡単に言えば、潜在的なエネルギー仕事をする機会です。したがって、このエネルギーは、体をある点から別の点に移動させるために行わなければならない仕事の形で考えることができる。それは:

dA = A * dR

ポテンシャルエネルギーをdPとすると、次のようになります。

dA = -dP

負の値は、作業がdPを減少させることによって行われることを示します。既知の関数dPについては、力Fのモジュラスだけでなく、その方向のベクトルも求めることができる。

運動エネルギーの変化は常に潜在性これは、システムのエネルギーの保存の法則を思い出すと分かりやすい。体を動かすときのT + dPの合計値は、常に変化しません。したがって、Tの変化は常にdPの変化と平行して起こり、それらは互いに流れ込み、変化するように見える。

運動エネルギーおよびポテンシャルエネルギーそれらの合計は考慮中のシステムの総エネルギーである。分子に関して、それは内部エネルギーであり、少なくとも熱運動および相互作用が存在する限り、常に存在する。

計算を実行するとき、システムが選択されます任意の瞬間を最初のものとみなします。潜在的なエネルギーの値を正確に決定することは、作業が完了したときに、粒子や身体の変位の軌道に依存しないような力の作用ゾーン内にのみ存在することができます。物理学では、そのような力は保守的と呼ばれている。彼らは常に全エネルギーの保全の法律と相互に関連しています。

興味深い瞬間: 外部の影響が最小または均等である状況では、研究中のシステムは常に、その潜在エネルギーがゼロになるような状態になる傾向があります。例えば投げられたボールは、軌道の頂点でそのポテンシャルエネルギー限界に達するが、同じ瞬間に、蓄積されたエネルギーを運動に変換して下方へ移動し始め、実行された作業に入る。潜在的なエネルギーのためには、少なくとも2つの物体の相互作用が常に存在することに再度注目すべきである。したがって、ボールの例では、地球の重力がそれに影響を及ぼす。運動エネルギーは、移動体ごとに個別に計算することができる。

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