Een systeem van deeltjes wordt gedefinieerd door vele functies die in het systeem aanwezig zijn. Sommige van deze functies zijn kracht, verplaatsing, arbeid, energie, enz. De ene functie kan vaak worden afgeleid in termen van of uit een andere functie die voor het systeem is gedefinieerd. De functies zijn zodanig gecorreleerd dat het vaak moeilijk is om ze te onderscheiden.
Werk en energie zijn twee van dergelijke scalaire functies die van elkaar afhankelijk zijn en toch van elkaar verschillen. Het is belangrijk om het verschil tussen beide te kennen om een systeem volledig en nauwkeurig te definiëren.
Werk versus energie
Het verschil tussen werk en energie is dat het verrichte werk afhankelijk is van de verplaatsing en richting van het object dat wordt geobserveerd, terwijl de energie van het object niet afhankelijk is van verplaatsing of richting van het object.
Arbeid op een object is de kracht die op een object wordt uitgeoefend en die een verandering in richting en verplaatsing van het object veroorzaakt. Werk aan een object kan positief of negatief zijn, afhankelijk van de relatie tussen de krachtrichting en de verplaatsingsrichting.
Energie is het vermogen van een object om arbeid te ondergaan. Ze produceren of creëren werk in een systeem met een object. De energie van een object is niet afhankelijk van de richting of de verplaatsing van het object. Er zijn veel soorten energie zoals chemische energie, potentiële energie, mechanische energie.
Vergelijkingstabel tussen werk en energie
| Parameters van vergelijking: | Het werk | Energie |
| Betekenis | Het is de kracht die op een object wordt uitgeoefend om een richtingsverandering of verplaatsing van het object te veroorzaken. | Het is het vermogen om werk te produceren of te creëren. Het is een functie van een systeem. |
| Etymologie | Het is in gebruik sinds 1826. Het werd bedacht door de Franse wiskundige Gaspard-Gustave Coriolis. | Afgeleid van het Griekse woord 'Energia' en is in gebruik sinds Aristoteles deze term in 4BC introduceerde. |
| Richting | Werk is richtingsafhankelijk. Als de uitgeoefende kracht in dezelfde richting is als de verplaatsingsrichting, dan is arbeid positief en vice versa. | Energie is niet afhankelijk van de richting, omdat het een scalaire grootheid is. |
| Verplaatsing | Als het object geen verplaatsing ondergaat, wordt de door het object verrichte arbeid als nul beschouwd, zelfs als het object een bepaalde afstand heeft afgelegd maar is teruggekeerd naar de oorspronkelijke positie. | Energie is niet geheel afhankelijk van de waarde van verplaatsing. Dus zelfs als de verplaatsing nul is, is het niet nodig dat de toegepaste energie nul is. |
| Vergelijking | De vergelijking voor de numerieke waarde van arbeid is Arbeid=kracht x afstand. | Er zijn veel vergelijkingen voor het vinden van energie, omdat er veel soorten energie zijn, zoals elektrische energie, chemische energie, enz. |
Wat is werk?
Uitgevoerde arbeid wordt gedefinieerd als de kracht die op een object wordt uitgeoefend om verplaatsing en een verandering in de richting van de beweging van het object te veroorzaken. Het wordt in wezen ook gebruikt om de energie te meten die door de externe kracht op een object wordt overgedragen om een verandering in de toestand van het object te veroorzaken.
Werk aan een object is afhankelijk van de richting. Als de richting van de uitgeoefende kracht dezelfde is als de veroorzaakte verplaatsingsrichting, dan is de verrichte arbeid positief. Als de richting van de uitgeoefende kracht tegengesteld is, is de verrichte arbeid negatief.
De vergelijking van het verrichte werk is,
arbeid=kracht x verplaatsing
De SI-eenheid van verrichte arbeid is Joules(J), maar men kan ook N-m gebruiken. Eén joule wordt gedefinieerd als 1 N externe kracht die wordt uitgeoefend om een verplaatsing op 1 m te veroorzaken.
Voorbeeld: een muur duwen. In dit geval is de verrichte arbeid nul omdat er geen verplaatsing is. Een doos van A naar B duwen. Er is werk aan de winkel.
Wat is energie?
Energie is het vermogen van een object om arbeid te ondergaan om een externe kracht op het object te produceren. De energie van een systeem van deeltjes blijft altijd behouden. Het volgt dus de wet van behoud van energie.
Voor een systeem van deeltjes kan energie niet worden gecreëerd of vernietigd. Het moet van de ene vorm naar de andere veranderen. Er zijn dus veel soorten energie. Voorbeelden: mechanische energie, chemische energie en potentiële energie.
Elke soort energie wordt gebruikt om de energie te definiëren die in verschillende soorten systemen wordt gebruikt. Voorbeeld: Chemische energie is de energie die wordt verkregen door chemische veranderingen in de omgeving. Elk type energie heeft verschillende energievergelijkingen.
De vergelijking voor potentiële energie is, E=mghde SI-eenheid voor energie is ook J en kan ook worden weergegeven in de vorm van N-m (Newton-meter).
Belangrijkste verschillen tussen werk en energie
- De twee termen 'werk' en 'energie' hebben verschillende definities. Arbeid wordt gedefinieerd als de kracht die op een voorwerp wordt uitgeoefend. De uitgeoefende kracht zou een richtingsverandering of verplaatsing van het object moeten veroorzaken, pas dan is het werk gedaan. Energie daarentegen wordt gedefinieerd als het vermogen om werk aan een object te produceren of te creëren. Het is het vermogen van een object om arbeid te ondergaan.
- De oorsprong van de twee woorden is ook verschillend. De term 'energie' is afgeleid door Aristoteles in 4BC. Het werd bedacht van het Griekse woord 'Energia' en is in gebruik sinds de term werd bedacht. Hoewel werk en energie nauw met elkaar verweven zijn, is de afleiding van werk veel later gedaan. Het werd voor het eerst bedacht door de Franse wiskundige Gaspard-Gustave Coriolis in 1826.
- Energie en werk zijn scalaire hoeveelheden, d.w.z. de grootte is niet afhankelijk van de richting. maar het verrichte werk is afhankelijk van de richting. Als de uitgeoefende kracht in dezelfde richting is als de verplaatsingsrichting van het object, dan is de verrichte arbeid positief en vice versa. Hier is de omvang van het verrichte werk niet afhankelijk van de richting, maar het werk is gedaan. Energie is niet afhankelijk van richting.
- Voor werk aan een object moet het object worden verplaatst. Wanneer het object een bepaalde afstand beweegt en terugkeert naar zijn oorspronkelijke positie, hoewel de afstand niet nul is, is de verplaatsing van het object nul. In dit geval is het verrichte werk ook nul. Energie is niet geheel afhankelijk van de verplaatsing van het object.
- De vergelijking voor het berekenen van de omvang van het werk is,
Arbeid = kracht x verplaatsing.
De vergelijking voor energie verschilt met verschillende soorten energie. Voor potentiële energie is de vergelijking E = mgh, terwijl voor kinetische energie de vergelijking E = 1/2 kv ^ 2 is.
Gevolgtrekking
Energie en werk zijn twee verschillende functies die worden gebruikt om de toestand van een systeem van deeltjes te definiëren. Arbeid is de kracht die wordt uitgeoefend om verplaatsing te veroorzaken, terwijl energie de capaciteit is van het werk dat door een object wordt gedaan.
