Quelle est la formule pour l'énergie?

Active et travail

• Trois lois du mouvement de Newton constituent la base de la physique classique. La première loi définit la force comme ce qui provoque un mouvement, et la seconde loi concerne la force agissant sur un objet à l'accélération qu'il subit. Si une force (F) accélère un corps d'une distance (d), on effectue une somme de travail (W) égale à la force multipliée par la distance fois un facteur qui tient compte de l'angle entre eux (thêta). Comme une expression mathématique, cela signifie W = F # 8226-d # 8226- (le cosinus de thêta). Les unités métriques pour la force sont newtons, ceux qui sont pour la distance mètres et celles pour travail sont newtons-mètres, ou en joules. L'énergie est la capacité à faire le travail, et il est également exprimée en joules.

Énergie cinétique et potentielle

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  Un objet en mouvement possède son énergie de mouvement, ce qui équivaut à du travail qui serait nécessaire pour l'amener à se reposer. Ceci est appelé son énergie cinétique, et il est dépendant du carré de la vitesse de l'objet (v) ainsi que la moitié de sa masse (m). Mathématiquement, cela est exprimé en E (k) = 1/2 # 8226-m # 8226-v # 8226-v. Un objet au repos dans le champ gravitationnel de la Terre possède une énergie potentielle en raison de son altitude- si elle venait à tomber librement, il gagnerait l'énergie cinétique égale à cette énergie potentielle. L'énergie potentielle dépend de la masse de l'objet, sa hauteur (h) et de l'accélération due à la pesanteur (g). Mathématiquement, cela est E (p) = m # 8226 # 8226-h-g.

Énergie Électrique

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  Le calcul de l'énergie dans les systèmes électriques dépend de la quantité de courant circulant dans un conducteur (I) exprimé en ampères, ainsi que sur le potentiel électrique, ou de la tension (V), le courant d'entraînement, en volts. La multiplication de ces deux paramètres donne la puissance de l'électricité (P) en watts, et en multipliant P par le temps pendant lequel les flux d'électricité (t) en secondes donne la quantité d'énergie électrique dans le système, en joules. L'expression mathématique de l'énergie électrique dans un circuit conducteur est E (e) = P # 8226-t = V # 8226 # 8226-I-t. Selon cette relation, laissant une ampoule brûlante 100 watts pendant une minute dépense 6000 joules d'énergie. Ceci est équivalent à la quantité d'énergie cinétique un rocher 1 kilogramme aurait si vous avez laissé tomber d'une hauteur de 612 mètres (en ignorant frottement de l'air).

Certaines autres formes d'énergie

• La lumière que nous voyons est un phénomène électromagnétique qui a une énergie en raison des vibrations de paquets d'ondes appelés photons. Physicien allemand Max Planck a déterminé que l'énergie d'un photon est proportionnelle à la fréquence (f) avec laquelle il vibre, et il a calculé la constante de proportionnalité (h), qui est appelée la constante Plank en son honneur. L'expression de l'énergie d'un photon est donc E (p) = h # 8226-f. Selon la théorie de la relativité d'Einstein, chaque particule de matière a inhérente énergie proportionnelle potentiel de la masse de la particule et le carré de la vitesse de la lumière (c). L'expression est pertinente E (m) = m # 8226-c ^ 2. Les calculs d'Einstein ont été corroborées par le développement de la bombe atomique.