ஆற்றல் பாதுகாப்பு மற்றும் மாற்றம்
ஆற்றல் பாதுகாப்பு கருத்து
அனைத்து இயற்கை நிகழ்வுகளுக்கும் ஒரு அடிப்படை சட்டத்திற்கு ஆற்றல் பாதுகாப்பு தேவைப்படுகிறது-அதாவது, இயற்கையில் நிகழும் பல மாற்றங்களில் மொத்த ஆற்றல் மாறாது. ஆற்றலைப் பாதுகாப்பது என்பது இயற்கையில் நடக்கும் எந்தவொரு செயல்முறையின் விளக்கமும் அல்ல, மாறாக அது மதிப்பீடு செய்யப்படும்போது அல்லது எந்த செயல்முறைகள்-ஒரு வடிவத்தில் இருந்து மற்றொரு வடிவத்தில் ஆற்றலை மாற்றுவது உட்பட பொருட்படுத்தாமல் ஆற்றல் எனப்படும் அளவு மாறாமல் இருக்கும் ஒரு அறிக்கை. அடுத்தடுத்த மதிப்பீடுகளுக்கு இடையில் செல்லுங்கள்.
ஆற்றலைப் பாதுகாப்பதற்கான சட்டம் ஒட்டுமொத்தமாக இயற்கைக்கு மட்டுமல்ல, இயற்கையிலுள்ள மூடிய அல்லது தனிமைப்படுத்தப்பட்ட அமைப்புகளுக்கும் பொருந்தும். எனவே, ஒரு அமைப்பின் எல்லைகளை எந்த சக்தியும் கணினியில் சேர்க்கவோ அல்லது அகற்றவோ முடியாத வகையில் வரையறுக்க முடியுமானால், கணினி எல்லைகளுக்குள் நடக்கும் செயல்முறைகளின் விவரங்களைப் பொருட்படுத்தாமல் அந்த அமைப்பினுள் ஆற்றல் பாதுகாக்கப்பட வேண்டும். இந்த மூடிய-அமைப்பு அறிக்கையின் ஒரு இணை என்னவென்றால், இரண்டு தொடர்ச்சியான மதிப்பீடுகளில் நிர்ணயிக்கப்பட்ட ஒரு அமைப்பின் ஆற்றல் ஒரே மாதிரியாக இல்லாத போதெல்லாம், வேறுபாடு என்பது கணினியில் சேர்க்கப்பட்ட அல்லது அகற்றப்பட்ட ஆற்றலின் அளவைக் குறிக்கிறது. இரண்டு மதிப்பீடுகளுக்கு இடையில் கால இடைவெளி.
ஒரு அமைப்பினுள் ஆற்றல் பல வடிவங்களில் இருக்கக்கூடும், மேலும் அவை பாதுகாப்பு சட்டத்தின் கட்டுப்பாட்டுக்குள் ஒரு வடிவத்திலிருந்து மற்றொரு வடிவத்திற்கு மாற்றப்படலாம். இந்த வெவ்வேறு வடிவங்களில் ஈர்ப்பு, இயக்கவியல், வெப்ப, மீள், மின், வேதியியல், கதிரியக்க, அணு மற்றும் வெகுஜன ஆற்றல் ஆகியவை அடங்கும். இது ஆற்றல் என்ற கருத்தின் உலகளாவிய பொருந்தக்கூடிய தன்மையாகும், அதே போல் வெவ்வேறு வடிவங்களுக்குள் அதன் பாதுகாப்பின் சட்டத்தின் முழுமையும் இது மிகவும் கவர்ச்சிகரமானதாகவும் பயனுள்ளதாகவும் இருக்கிறது.
ஆற்றலின் மாற்றம்
ஒரு சிறந்த அமைப்பு
வெகுஜன மீ கொண்ட காற்றை ஒரு பந்தைத் தூக்கி எறிவதில் ஆற்றல் ஒரு வடிவத்திலிருந்து இன்னொரு வடிவத்திற்கு மாற்றப்படும் ஒரு அமைப்பின் எளிய எடுத்துக்காட்டு வழங்கப்படுகிறது. பந்து தரையில் இருந்து செங்குத்தாக வீசப்படும்போது, அதன் வேகம் மற்றும் அதன் இயக்க ஆற்றல் அதன் மிக உயர்ந்த இடத்தில் சிறிது நேரம் ஓய்வெடுக்கும் வரை சீராக குறைகிறது. அது பின்னர் தன்னைத் தலைகீழாக மாற்றுகிறது, மேலும் அது தரையில் திரும்பும்போது அதன் வேகமும் இயக்க ஆற்றலும் சீராக அதிகரிக்கும். இயக்க ஆற்றல் மின் கே நிகழ்விலும் பந்தை தரையில் (புள்ளி 1) இடது நிறை அரை தயாரிப்பு மற்றும் வேகம் சதுர, அல்லது 1 / 2 எம்.வி. 1 2, மற்றும் உயர்ந்த புள்ளியிலும் பூஜ்ஜியத்திற்குச் சீராக குறைந்து (புள்ளி 2). பந்து காற்றில் உயர்ந்தபோது, அது ஈர்ப்பு ஆற்றல் ஆற்றலைப் பெற்றது E ப. இந்த அர்த்தத்தில் ஆற்றல் என்பது ஆற்றல் உண்மையானது அல்ல, மாறாக அது ஏதோ மறைந்திருக்கும் வடிவத்தில் சேமிக்கப்படுகிறது என்பதோடு வேலை செய்ய ஈர்க்கப்படலாம் என்பதல்ல. ஈர்ப்பு ஆற்றல் என்பது ஈர்ப்பு புலத்தில் அதன் நிலையின் காரணமாக ஒரு உடலில் சேமிக்கப்படும் ஆற்றல் ஆகும். ஒரு வெகுஜன m இன் ஈர்ப்பு ஆற்றல் ஆற்றல் வெகுஜன உற்பத்தியால் வழங்கப்படுவதைக் காணலாம், சில குறிப்பு உயரத்துடன் ஒப்பிடும்போது உயரம் h, மற்றும் பூமியின் ஈர்ப்பு விசையை இழுப்பதன் விளைவாக ஒரு உடலின் முடுக்கம் கிராம் அல்லது mgh. உடனடி நேரத்தில் பந்து தரையில் இருந்து வெளியேறியது h 1 அதன் சாத்தியமான ஆற்றல் E p1 mgh 1 ஆகும். அதன் மிக உயர்ந்த கட்டத்தில், அதன் சாத்தியமான ஆற்றல் E p2 mgh 2 ஆகும். ஆற்றலைப் பாதுகாக்கும் சட்டத்தைப் பயன்படுத்துதல் மற்றும் காற்றில் எந்த உராய்வும் இல்லை என்று கருதி, இவை பின்வரும் சமன்பாடுகளை உருவாக்குகின்றன:
இந்த இலட்சியப்படுத்தப்பட்ட எடுத்துக்காட்டில், பந்தை h 2 ஆக உயர்த்துவதில் தரை மட்டத்தில் பந்தின் இயக்க ஆற்றல் வேலையாக மாற்றப்படுகிறது, அங்கு அதன் ஈர்ப்பு ஆற்றல் ஆற்றல் mg (h 2 - h 1) ஆல் அதிகரிக்கப்பட்டுள்ளது. பந்து தரைமட்டத்தில் மணி மீண்டும் விழுகிறது என 1, இந்த ஈர்ப்பு ஆற்றல் ம வேகத்தில் இயக்க ஆற்றல் மற்றும் அதன் மொத்த ஆற்றலாக மாற்றப்படுகிறது திரும்ப வந்துவிட்டது 1 மீண்டும் உள்ளது 1 / 2 எம்.வி. 1 2 + MGH 1. இந்த நிகழ்வுகளின் சங்கிலியில் பந்தின் இயக்க ஆற்றல் h 1 இல் மாறாது; இந்த நிகழ்வுகளின் சுழற்சியில் ஈர்ப்பு விசையால் செயல்படும் பந்து மீது செய்யப்படும் வேலை பூஜ்ஜியமாகும். இந்த அமைப்பு பழமைவாத அமைப்பு என்று கூறப்படுகிறது.
