Hvad er mulige årsager til enhver forskel mellem det udførte arbejde og kinetisk energi?

Arbejdsenergi-teoremet siger, at det netværk, der udføres på et objekt, er lig med ændringen i dens kinetiske energi. Der er dog situationer, hvor disse to værdier muligvis ikke er perfekt tilpasset. Her er nogle mulige grunde:

1. Ikke-konservative kræfter:

* Friktion: Friktion er en ikke-konservativ kraft, der omdanner kinetisk energi til varme, lyd og andre former for energi. Dette energitab er ikke redegjort for beregning af arbejdsenergi-teorem.

* Luftbestandighed: I lighed med friktion spreder luftmodstand kinetisk energi, især ved højere hastigheder.

* interne kræfter: Kræfter, der virker inden for selve objektet (som intern friktion), kan også sprede energi og bidrage til en uoverensstemmelse mellem arbejde og kinetisk energi.

2. Potentielle energiændringer:

* gravitationspotentiale energi: Hvis objektet ændrer sin højde under dens bevægelse, ændres dets gravitationspotentiale energi. Arbejdsenergi-sætningen tegner sig kun for det arbejde, der udføres af eksterne kræfter, ikke ændringen i potentiel energi.

* Elastisk potentiel energi: Hvis objektet er deformeret, ændres dets elastiske potentielle energi. Denne energiændring redegøres ikke for beregningen af ​​arbejdsenergi-teorem.

3. Rotationsbevægelse:

* rotationskinetisk energi: Arbejdsenergi-sætningen tegner sig kun for objektets lineære kinetiske energi. Hvis objektet roterer, besidder det også rotationskinetisk energi, som ikke er inkluderet i sætningen.

* inerti -øjeblik: Beregningen af ​​arbejdsenergi-teorem antager en konstant massefordeling. Hvis objektets inerti-øjeblik ændres under bevægelse (f.eks. På grund af en skiftende form), vil dette påvirke den rotationskinetiske energi og arbejdsenergibalancen.

4. Målingsfejl:

* unøjagtige målinger: Fejl i måling af kræfter, forskydninger, hastigheder eller masser kan føre til uoverensstemmelser mellem beregnet arbejde og kinetisk energi.

* begrænset præcision: Instrumenter, der bruges til at måle arbejde og kinetisk energi, har begrænset præcision, som kan introducere små fejl.

5. Eksterne faktorer:

* ekstern energiindgang: Hvis der leveres yderligere energi til objektet (f.eks. Gennem en motor eller en eksplosion), vil dette ikke blive taget højde for i det arbejde, der udføres af eksterne kræfter, og vil føre til en uoverensstemmelse.

* Energispredning fra omgivelserne: Nogle gange kan energi spredes fra omgivelserne ind i objektet (f.eks. Varmeoverførsel). Dette vil påvirke objektets kinetiske energi, men vil ikke blive fanget af arbejdsenergi-sætningen.

Kortfattet:

Arbejdsenergi-sætningen er et kraftfuldt værktøj, men det er vigtigt at huske, at det kun gælder i ideelle situationer, hvor kun konservative kræfter handler, og potentielle energiændringer er ubetydelige. I scenarier i den virkelige verden kan ikke-konservative kræfter, potentielle energiændringer, rotationsbevægelse, målefejl og eksterne faktorer alle bidrage til forskelle mellem udført arbejde og kinetisk energi.