Energy vs Force
כוח ואנרגיה הם שני מושגים בסיסיים במכניקה הקלאסית והיחסותית כאחד. חשוב לקבל פרשנות ברורה למונחים אלו כדי להצטיין בתחומים כאלה. במאמר זה נדון ביסודות שני המושגים, כוח ואנרגיה, הדמיון ביניהם ולבסוף ההבדלים ביניהם.
Energy
אנרגיה היא מושג לא אינטואיטיבי. המונח "אנרגיה" נגזר מהמילה היוונית "energeia" שפירושה פעולה או פעילות. במובן זה, אנרגיה היא המנגנון מאחורי פעילות. אנרגיה אינה כמות ניתנת לצפייה ישירה. אבל זה יכול להיות מחושב על ידי מדידת מאפיינים חיצוניים.ניתן למצוא אנרגיה בצורות רבות. אנרגיה קינטית, אנרגיה תרמית ואנרגיה פוטנציאלית הם למנות כמה. אנרגיה נחשבה כמאפיין שמור ביקום עד שפותחה תורת היחסות המיוחדת. תורת היחסות יחד עם מכניקת הקוונטים הראו שאנרגיה ומסה הן הניתנות להחלפה. זה מוליד את האנרגיה - שימור המוני של היקום. שתי הכמויות הללו הן שתי צורות של חומר. המשוואה המפורסמת E=mc2 נותנת לנו את כמות האנרגיה שניתן לקבל מ-m כמות מסה. עם זאת, כאשר לא מוצגים היתוך גרעיני או ביקוע גרעיני, ניתן להתייחס לכך שהאנרגיה של מערכת נשמרת. האנרגיה הקינטית היא האנרגיה הגורמת לתנועות העצם; האנרגיה הפוטנציאלית נוצרת עקב המקום בו מוצב החפץ, והאנרגיה התרמית נוצרת עקב טמפרטורה.
Force
כוח הוא מושג בסיסי בכל צורות הפיסיקה. במובן הבסיסי ביותר, ישנם ארבעה כוחות יסוד.אלה הם כוח כבידה, כוח אלקטרומגנטי, כוח חלש וכוח חזק. אלה ידועים גם כאינטראקציות והם כוחות שאינם יוצרים מגע. הכוח היומיומי שבו אנו משתמשים בעת דחיפת חפץ או ביצוע עבודה כלשהי הוא כוח מגע. יש לציין שכוחות פועלים תמיד בזוגות. הכוח מעצם A על עצם B שווה ומנוגד לכוח מעצם B על עצם A. זה ידוע כחוק התנועה השלישי של ניוטון. הפרשנות המקובלת לכוח היא "היכולת לעשות עבודה". יש לציין שכדי לעשות עבודה נדרש כוח, אבל כל כוח לא בהכרח עושה עבודה. כדי להפעיל כוח, נדרשת כמות אנרגיה. אנרגיה זו מועברת לאחר מכן לאובייקט שעליו מופעל הכוח. כוח זה אכן פועל על האובייקט השני. במובן זה, כוח הוא שיטה להעברת אנרגיה. המכניקה הקלאסית פותחה בעיקר על ידי סר. אייזק ניוטון. שלושת חוקי התנועה שלו הם הבסיס לכל המכניקה הקלאסית. בחוק השני, הכוח הנקי הפועל על עצם מוגדר כקצב השינוי של התנע של העצם.
מה ההבדל בין כוח לאנרגיה?
• אנרגיה היא יכולת להפעיל או להפעיל דברים בעוד שכוח הוא שיטה להעברת אנרגיה.
• אנרגיה ומסה של מערכת סגורה נשמרים, אבל אין שימור כזה לכוח.
• כוח הוא כמות וקטורית בעוד שאנרגיה היא סקלרית.
