回答:
能量是一个数量,它表明具有该能量的物体可以进行多少工作。
说明:
从物理上讲,能量可以根据可以执行的最大工作量来定义。为了更仔细地解释这一点,让我们首先考虑一下工作的概念。我这里只谈经典物理。
在经典物理学中,物体的运动受牛顿第二定律的支配 #vecF = mveca#,哪里 #vecF# 是一种力量, #M# 物体质量和 ##纬卡 反对加速。这意味着力是改变物体移动方式的东西。
当然,我们可以通过时间改变我们对粒子的作用力,或者更确切地说,通过它所采用的路径。因此,我们定义了我们称之为工作的数量,(#W#),通过以下表达式 #W = intvecF * dvecs#。这里 #dvecs = vecvdt# 指向粒子与粒子速度成正比的路径的矢量。当路径是直的并且力在与路径相同的方向上时,这减少到 #W = FDeltas#.
尽管我们已根据力作用的路径定义了这项工作,但我们可以确定将粒子的状态从一个改变为另一个所需的工作(例如改变粒子的速度)仅依赖于在最初和最后的情况。为了看到这一点,我们只使用牛顿第二定律来计算积分。
#W = intvecF * dvecs = intmveca * vecvdt = m int(d ^ 2vecs)/ dt ^ 2 *(dvecs)/ dtdt#
现在我们用 #d / dt的(V ^ 2)= d / dt(下(dvecs)/ dt的*(dvecs)/ dt)的= 2(d ^ 2vecs)/ dt的^ 2 *(dvecs)/ DT# 通过产品规则,所以 #W = M / 2intd / DT(V ^ 2)DT = M / 2 V ^ 2 _ “最初” ^ “最后”= M / 2(V_F ^ 2-V_I ^ 2)#.
所以我们确实需要知道初始和最终的速度以及了解工作的质量。
现在我们定义一个叫做物体动能的东西 #E_ “亲属”= M / 2V ^ 2#所以 #W = DeltaE_ “亲属” #。注意 #W# 可以是消极的也可以是积极的。如果 #W# 是积极的,我们说已经对对象进行了工作,如果是负面的,我们说对象已经完成了工作。以来 ·V ^ 2> 0#,移动物体可以执行的最大工作量由其动能给出。
到目前为止,我们只谈到了移动粒子,但还有许多其他的东西,我们看到这么多的工作,考虑压缩气体,电场和磁场。但是,通常可以为正在执行工作时更改的对象分配值。所以,当我们可以以某种方式写下一个值的表达式 ·E· 对象在对象执行工作时更改的对象 #W = DeltaE值#, 什么时候 #E = 0# 对象无法执行工作,我们称这个值为能量。