FISIKA

Energia zinetikoa eta energia potentziala

Energia hainbat adierazpenetan agertzen den magnitude fisikoa da. Lana burutzeko gaitasuna legez definitua eta beroarekin lotuta (energi aldaketa), funtsean energia zinetiko eta energia potentzial moduan antzematen da, energia zinetikoa mugimenduarekin lotuta dagoelarik eta potentziala bakarrik sartutako sistemaren posizioaren edo egoeraren mende dagoelarik.

Energia zinetikoa

Indarrek, gorputz baten edo mugimenduan dagoen sistema baten gainean egiten duten lana, energia zinetiko deituriko kantitate baten aldaketa legez adierazten da, bere formula honako hau izanik:

Partikula baten m masaren eta v abiaduraren karratuaren arteko biderkadura indar bizia ere deitzen da, aurreko adierazpena energia zinetikoaren teorema edo Indar Bizien teorema legez ezagutzen delarik.

Energia potentzial grabitatorioa

Grabitazio-eremu baten egintzaren eraginpean jarritako gorputz orok energia potentzial grabitatorioa dauka, bakarrik gorputzaren posizioaren araberakoa dena eta energia zinetiko transforma daitekeena erraz.

Energia potentzial grabitatorioaren adibide klasiko bat lurrazalaren gainean h altuera batean kokatutako gorputza da. Orduan energia potentzial grabitatorioaren balioa honako honek emango luke:

m gorputzaren masa izanik eta g grabitatearen azelerazioa.

Gorputza jausten uzten baldin bada, abiadura hartzen du eta, honekin batera, energia zinetikoa, altuera galtzen doalarik eta energia potentzial grabitatorioa txikitzen delarik.

Energia potentzial elastikoa

Energia potentzialaren beste forma arrunt bat malguki batek konprimatzean duena da. Energia potentzial elastiko honen balioa hauxe da:

non x malgukiaren muturraren posizioa baita eta k proportzionaltasunezko konstante bat. Malgukia askatzean, energia potentzial elastikoa askatzen da, honekin batera malgukiaren muturrak abiadura hartzen duelarik (eta energia zinetikoa ere bai).

 

Malguki bat konprimitzean, energia potentzial elastiko legez metatzen den lana gauzatzen da.

Energia mekanikoa

Prozesu fisikoetan, energia gorputzetan metatzen da era zinetiko eta potentzial moduan. Energien batura hau energia mekaniko deitzen da eta orokorrean horrela idazten da:

 

Gorantz jaurtitako gorputz batean parte hartzen duten indarrak: batak mugimendua sortzen du (energia zinetikoa) eta bestea, pisua, energia potentzial grabitatorioa metatzen doa ibilbidearen punturik garaienera arte.

Energia mekanikoaren kontserbazioa

Fisikaren oinarrizko printzipio batek mantentzen du energia ez dela sortzen ezta deuseztatzen ere, egoera batzuetatik bestetara transformatzen dela baizik. Printzipio hau energia mekanikora ere zabaltzen da. Horrela, sistema isolatu batean, denbora-une biren arteko energia zinetiko eta potentzialaren batura konstante mantentzen da.

Era honetan, energia zinetikoa potentzial transformatzen da, eta alderantziz, baina beti bien arteko batura mantentzen da (sistema isolatuta dagoenean eta indar iraungiorrik aplikatzen ez denean).

Potentzia mekanikoa

Indar baten egintzapean denbora-unitateko transferitutako energia (edo burututako lana) potentzia mekaniko deitzen da, eta era honetan adierazten da:

Lanaren definizioa (11.gaia ikusi) kontuan hartzen bada, honako hau bete behar da:

Nazioarteko sisteman potentzia-unitatea watta da (W sinboloa), joule bat zati segundo baten baliokide izanik (1 W = 1 J / 1s).

Lan garbia

Sistema baten gainean elkartutako indar batzuek parte hartzen dutenean, hauetako bakoitzak lan bat gauzatzen laguntzen du. Helburu teorikoetan, gorputzaren gainean aplikatutako indar guztien ondoriozko indarrak bakarrik parte hartzen duela uste da, bere adierazpen anitzetan energia xurgatu edo ekar dezakeen lan garbia egingo lukeena.

 

Marruskadura-indarra

Lana bero bihurtzea indar barreiatzaile baten eraginez (marruskadura).

Izadian dauden indar guztiak ez dira lan baliagarria burutzeko gai. Badira batzuk, iraungiorrak deiturikoak, marruskadura-indarra bezalakoa, mugimenduari kontrajartzen zaiona eta ukitze-gainazalak berotzen ematen dena (ezin da berreskuratu, beraz, energia zinetiko moduan).

 

Etxetresna elektrikoen potentzia

Etxetresna elektrikoek energia-kantitate desberdinak ematen dituzte denbora-unitateko, bere helburuaren arabera. Honako hauek potentzia adibide batzuk dira: telebista, 200 W, ile-lehorgailua, 500 W, labe elektrikoa, 2.000 W.