Spiegare in che modo forza, energia e lavoro sono correlati?
Risposta:
Spiegazione:
La forza è una spinta o una spinta. Se un oggetto di massa #m kg# a riposo viene spinto o tirato, in modo tale da avere un accelerazione of #a m/s^2#, la forza è uguale a #m*a#. Lo spostamento della massa dovuto alla forza, #F#, in fase di applicazione è #s# metri, quindi si dice che il lavoro svolto sia #F*s*cosA#, Dove #A# è l'angolo di spostamento. La capacità di fare questa quantità di lavoro si chiama energia.
L'energia può avere forme diverse. Un oggetto in movimento ha Energia cinetica, KE, definita dall'espressione #KE = 1/2*m*v^2#, Dove #v# è la velocità dell'oggetto.
Un oggetto ad un'altezza di #h# metri da terra ha un'energia potenziale gravitazionale, GPE, data dall'espressione #GPE = m*g*h#, Dove #g# è l'accelerazione dovuta alla gravità. Come puoi vedere, questo in realtà ti dà il lavoro svolto dalla gravità sull'oggetto.
L'energia immagazzinata in una molla allungata o compressa ideale è data da #F = k*x# where #k# è la costante di primavera e #x# è il cambiamento nella lunghezza della molla. Una molla ideale è quella in cui il cambiamento nella sua lunghezza è proporzionale alla forza applicata. Nel caso di una molla non ideale, l'energia potenziale elastica, EPE, immagazzinata è data dall'espressione #EPE = 1/2*k*x^2#.
Esiste una forte connessione tra lavoro ed energia. Puoi visualizzarlo come l'energia di un oggetto per fare un'opera.
Ciò è dimostrato dall'espressione #W=Delta KE#, Dove #Delta KE# è il cambiamento nell'energia cinetica dell'oggetto per fare quel lavoro.
Questo può essere riorganizzato in:
#W=Delta KE#
#W= KE_"final" - KE_"initial"#
#W= 1/2*m*v_"final"^2 - 1/2*m*v_"initial"^2#