สรุปเนื้อหางานและพลังงาน
งาน และ พลังงาน บทนี้จะมีผลต่อการแก้ปัญหาทางฟิสิกส์อย่างมาก เรามาทำความรู้จัก เริ่มจากคำว่า
สารบัญ :
งานคืออะไร
งานคือ ผลลัพท์ที่เกิดจากการออกแรงกระทำต่อวัตถุนั้นๆ เราสามารถหาขนาด ของงานได้จากผลคูณระหว่างขนาดของแรงกับการกระจัดตามแนวนั้น
\[ W = F \cdot d \]
\( W \) หมายถึง งาน, \( F \) คือ แรงที่กระทำ, และ \( d \) คือ ระยะทางที่วัตถุเคลื่อนที่ตามทิศทางของแรง
พลังงานคืออะไร
พลังงาน คือ อัตราของงานที่ทำได้ในหนึ่งหน่วยเวลา หาได้จากสมาการ
\[ P = \frac{W}{t} \]
\( P \) คือ พลังงาน, \( W \) คือ งานที่ทำได้, และ \( t \) คือ เวลา.
มีหน่วยเป็นจูล โดยใช้เป็นตัวชี้วัดในการทำงาน
พลังงานมีหลายรูปแบบ พลังงานความร้อน พลังงานไฟฟ้า พลังงานกล พลังงานจลน์ พลังงานศักย์ นี้เป็นตัวอย่างพลังงานที่เราจะพบเจอได้ในชีวิตประจำวัน
โดยในระดับม.ปลายในเรื่องงานและพลังงานจะเน้นในเรื่องของ พลังงานกล
คือพลังงานที่เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนที่ คือ พลังงานจลน์ และ พลังงานศักย์
พลังงานจลน์คืออะไร
พลังงานจลน์ เป็นพลังงานที่เกิดขึ้นกับวัตถุที่กำลังเคลื่อนที่ หาได้จากสูตร
\[ E_k = \frac{1}{2}mv^2 \]
\( E_k \) คือ พลังงานจลน์, \( m \) คือ มวลของวัตถุ, และ \( v \) คือ ความเร็วของวัตถุ.
พลังงานศักย์คืออะไร
พลังงานศักย์ เป็นพลังงานที่มีในวัตถุเนื่องจากตำแหน่ง แบ่งเป็น 2แบบ
พลังงานศักย์โน้มถ่วงหาได้จาก
\[ E_p = mgh \]
\( E_p \) คือ พลังงานศักย์โน้มถ่วง, \( m \) คือ มวลของวัตถุ, \( g \) คือ ความเร่งโน้มถ่วง, และ \( h \)
พลังงานศักย์ยืดหยุ่นหาได้จาก
\[ E_p = \frac{1}{2}kx^2 \]
\( E_p \) คือ พลังงานศักย์ยืดหยุ่น, \( k \) คือ ค่าคงที่ของสปริง, และ \( x \) คือ การเปลี่ยนแปลงในความยาวของสปริงจากตำแหน่งสมดุล.
กฎการอนุรักษ์พลังงานคืออะไร
อธิบายง่ายๆคือพลังงานจะเท่ากันในระบบถ้าไม่มีงานภายนอกมากระทำ
\[ E_{\text{initial}} = E_{\text{final}} \]
สูตรนี้แสดงว่า พลังงานรวมในระบบปิด (ไม่มีการแลกเปลี่ยนพลังงานกับสิ่งแวดล้อม) จะคงที่ ไม่ว่าจะเปลี่ยนรูปแบบไปยังไงก็ตาม. \( E_{\text{initial}} \) คือ พลังงานเริ่มต้น, และ \( E_{\text{final}} \) คือ พลังงานสุดท้าย นี้คือหัวข้อหลักๆในบทของงานและพลังงาน
