Energia kontra erő
Az erő és az energia két alapvető fogalom a klasszikus és a relativisztikus mechanikában egyaránt. Fontos, hogy világosan értelmezzük ezeket a kifejezéseket, hogy kitűnjünk ezeken a területeken. Ebben a cikkben megvitatjuk a két fogalom, az erő és az energia alapjait, hasonlóságaikat és végül különbségeiket.
Energia
Az energia nem intuitív fogalom. Az „energia” kifejezés a görög „energeia” szóból származik, ami működést vagy tevékenységet jelent. Ebben az értelemben az energia egy tevékenység mögötti mechanizmus. Az energia nem közvetlenül megfigyelhető mennyiség. De külső tulajdonságok mérésével kiszámítható. Az energia sokféle formában megtalálható. A kinetikus energia, a hőenergia és a potenciális energia csak néhányat említsünk. A speciális relativitáselmélet kidolgozásáig az energiát az univerzum egy megőrzött tulajdonságának tartották. A relativitáselmélet a kvantummechanikával együtt megmutatta, hogy az energia és a tömeg felcserélhető. Ez eredményezi az univerzum energia-tömegmegmaradását. Mindkét mennyiség az anyag két formája. A híres E=mc2 egyenlet megadja azt az energiamennyiséget, amelyet m tömegű tömegből nyerhetünk. Ha azonban a magfúziót vagy maghasadást nem mutatják be, akkor azt tekinthetjük, hogy egy rendszer energiája megmarad. A mozgási energia az az energia, amely a tárgy mozgását okozza; a potenciális energia a tárgy elhelyezésének helye miatt keletkezik, a hőenergia pedig a hőmérséklet miatt.
Kényszer
Az erő a fizika minden formájának alapvető fogalma. A legalapvetőbb értelemben négy alapvető erő létezik. Ezek a gravitációs erő, az elektromágneses erő, a gyenge erő és az erős erő. Ezeket kölcsönhatásoknak is nevezik, és nem érintkező erők. A napi erő, amelyet egy tárgy tolásakor vagy bármilyen munkavégzés során használunk, az érintkezési erő. Meg kell jegyezni, hogy az erők mindig párban hatnak. Az A tárgyból B objektumra ható erő egyenlő és ellentétes a B objektum által az A tárgyra ható erővel. Ezt Newton harmadik mozgástörvényeként ismerjük. Az erő általános értelmezése a „munkavégzés képessége”. Meg kell jegyezni, hogy a munkához erőre van szükség, de nem minden erő végez feltétlenül munkát. Az erő kifejtéséhez bizonyos mennyiségű energia szükséges. Ezt az energiát azután átadják arra a tárgyra, amelyre az erő hat. Ez az erő a második tárgyon működik. Ebben az értelemben az erő az energia átvitelének módja. A klasszikus mechanikát főként Sir fejlesztette ki. Isaac Newton. Három mozgástörvénye minden klasszikus mechanika alapja. A második törvényben a tárgyra ható nettó erőt a tárgy lendületének változási sebességeként határozzuk meg.
Mi a különbség az erő és az energia között?
• Az energia a dolgok működtetésének vagy aktiválásának képessége, míg az erő az energia átvitelének módja.
• A zárt rendszer energiája és tömege megmarad, de az erő esetében nincs ilyen megmaradás.
• Az erő vektormennyiség, míg az energia skalár.
