Energia vs jõud
Jõud ja energia on nii klassikalises kui ka relativistlikus mehaanikas kaks põhimõistet. Sellistes valdkondades silma paistmiseks on oluline neid termineid selgelt tõlgendada. Selles artiklis käsitleme mõiste, jõud ja energia, põhitõdesid, nende sarnasusi ja lõpuks erinevusi.
Energia
Energia on mitte-intuitiivne mõiste. Mõiste "energia" tuleneb kreeka sõnast "energeia", mis tähendab tegevust või tegevust. Selles mõttes on energia tegevuse taga. Energia ei ole otseselt vaadeldav suurus. Kuid seda saab arvutada, mõõtes väliseid omadusi. Energiat võib leida mitmel kujul. Kineetiline energia, soojusenergia ja potentsiaalne energia on mõned nimed. Arvati, et energia on universumis konserveeritud vara kuni spetsiaalse relatiivsusteooria väljatöötamiseni. Relatiivsusteooria koos kvantmehaanikaga näitasid, et energia ja mass on omavahel asendatavad. Sellest tuleneb universumi energia-massisääst. Mõlemad need kogused on kaks aine vormi. Kuulus võrrand E = mc 2annab meile energia hulga, mida on võimalik saada m massist. Kui aga tuumasünteesi või tuuma lõhustumist ei esitata, võib pidada süsteemi energia säästmiseks. Kineetiline energia on energia, mis põhjustab objekti liikumisi; potentsiaalne energia tekib objekti paigutamise koha tõttu ja soojusenergia tekib temperatuuri mõjul.
Jõudu
Jõud on kõigi füüsikavormide põhimõiste. Kõige elementaarsemas mõttes on neli põhijõudu. Need on gravitatsioonijõud, elektromagnetiline jõud, nõrk jõud ja tugev jõud. Neid nimetatakse ka vastastikmõjudeks ja need on kontaktivabad jõud. Igapäevane jõud, mida kasutame eseme lükkamisel või mis tahes töö tegemisel, on kontaktjõud. Tuleb märkida, et jõud toimivad alati paarikaupa. Objektilt A objektile B jõuduv jõud on võrdne ja vastupidine objektilt B objektile A avaldatava jõuga. Seda nimetatakse Newtoni kolmandaks liikumisseaduseks. Jõu levinud tõlgendus on “võime tööd teha”. Tuleb märkida, et töö tegemiseks on vaja jõudu, kuid iga jõud ei pruugi tingimata tööd teha. Jõu rakendamiseks on vaja energiat. See energia kantakse seejärel objektile, millele jõud mõjub. See jõud töötab teise objekti peal. Selles mõttes on jõud meetod energia ülekandmiseks. Klassikalise mehaanika töötas välja peamiselt Sir. Isaac Newton. Tema kolm liikumisseadust on kogu klassikalise mehaanika alus. Teises seaduses on objektile mõjuv netojõud määratletud kui objekti impulsi muutumise kiirus.
Mis vahe on jõul ja energial?
• Energia on võime asju juhtida või neid aktiveerida, samal ajal kui jõud on meetod energia ülekandmiseks.
• Suletud süsteemi energia ja mass on konserveeritud, kuid jõudu ei ole võimalik säilitada.
• Jõu on vektorsuurus, energia aga skalaar.
