ประเภทของพลังงานจลน์ พลังงานจลน์และการเปลี่ยนแปลง – ไฮเปอร์มาร์เก็ตแห่งความรู้

พลังงานคือสิ่งที่ทำให้ชีวิตเป็นไปได้ไม่เพียงแต่บนโลกของเราเท่านั้น แต่ยังอยู่ในจักรวาลด้วย อย่างไรก็ตามอาจแตกต่างกันมาก ดังนั้นความร้อน เสียง แสง ไฟฟ้า ไมโครเวฟ แคลอรี่ จึงเป็นพลังงานประเภทต่างๆ สารนี้จำเป็นสำหรับกระบวนการทั้งหมดที่เกิดขึ้นรอบตัวเรา ทุกสิ่งบนโลกได้รับพลังงานส่วนใหญ่จากดวงอาทิตย์ แต่ก็มีแหล่งที่มาอื่น ดวงอาทิตย์ส่งมันมายังโลกของเราได้มากที่สุดเท่าที่โรงไฟฟ้าที่ทรงพลังที่สุด 100 ล้านเครื่องจะผลิตได้ในเวลาเดียวกัน

พลังงานคืออะไร?

ทฤษฎีที่เสนอโดยอัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ตรวจสอบความสัมพันธ์ระหว่างสสารและพลังงาน นักวิทยาศาสตร์ผู้ยิ่งใหญ่คนนี้สามารถพิสูจน์ความสามารถของสารหนึ่งในการเปลี่ยนเป็นสารอื่นได้ ปรากฎว่าพลังงานเป็นปัจจัยที่สำคัญที่สุดในการดำรงอยู่ของร่างกายและสสารเป็นเรื่องรอง

พลังงานคือความสามารถในการทำงานบางประเภทโดยมาก เธอคือผู้ที่ยืนอยู่ข้างหลังแนวคิดเรื่องพลังที่สามารถเคลื่อนย้ายร่างกายหรือให้คุณสมบัติใหม่แก่มันได้ คำว่า “พลังงาน” หมายถึงอะไร? ฟิสิกส์เป็นสิ่งที่นักวิทยาศาสตร์จำนวนมากจากยุคสมัยและประเทศต่างๆ ได้อุทิศชีวิตของตน อริสโตเติลยังใช้คำว่า "พลังงาน" เพื่อแสดงถึงกิจกรรมของมนุษย์ แปลจากภาษากรีก "พลังงาน" คือ "กิจกรรม" "ความแข็งแกร่ง" "การกระทำ" "พลัง" ครั้งแรกที่คำนี้ปรากฏอยู่ในบทความของนักวิทยาศาสตร์ชาวกรีกชื่อ "ฟิสิกส์"

ในความหมายที่ยอมรับกันโดยทั่วไป คำนี้ถูกนำมาใช้โดยนักฟิสิกส์ชาวอังกฤษ เหตุการณ์สำคัญนี้เกิดขึ้นในปี 1807 ในช่วงทศวรรษที่ 50 ของศตวรรษที่ XIX ช่างเครื่องชาวอังกฤษ วิลเลียม ทอมสัน ใช้แนวคิดเรื่อง "พลังงานจลน์" เป็นครั้งแรก และในปี ค.ศ. 1853 นักฟิสิกส์ชาวสก็อตแลนด์ วิลเลียม แรนคิน ได้แนะนำคำว่า "พลังงานศักย์"

ปัจจุบันปริมาณสเกลาร์นี้มีอยู่ในฟิสิกส์ทุกสาขา เป็นการวัดการเคลื่อนไหวและปฏิสัมพันธ์ของสสารในรูปแบบต่างๆ กล่าวอีกนัยหนึ่ง มันแสดงถึงการวัดการเปลี่ยนแปลงของรูปแบบหนึ่งไปสู่อีกรูปแบบหนึ่ง

หน่วยวัดและสัญลักษณ์

วัดปริมาณพลังงาน หน่วยพิเศษนี้อาจมีการกำหนดที่แตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับประเภทของพลังงาน เช่น

• W คือพลังงานทั้งหมดของระบบ
• Q - ความร้อน
• คุณ - มีศักยภาพ

ประเภทของพลังงาน

พลังงานในธรรมชาติมีหลายประเภท สิ่งสำคัญคือ:

• เครื่องกล;
• แม่เหล็กไฟฟ้า;
• ไฟฟ้า;
• เคมี;
• ความร้อน;
• นิวเคลียร์ (อะตอม)

ยังมีพลังงานประเภทอื่นๆ แสง เสียง แม่เหล็ก ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา นักฟิสิกส์จำนวนมากขึ้นมีแนวโน้มที่จะสันนิษฐานว่ามีสิ่งที่เรียกว่าพลังงาน "มืด" มีอยู่จริง สารนี้แต่ละประเภทที่ระบุไว้ก่อนหน้านี้มีลักษณะเฉพาะของตัวเอง ตัวอย่างเช่น พลังงานเสียงสามารถส่งผ่านโดยใช้คลื่น มีส่วนทำให้เกิดการสั่นสะเทือนของแก้วหูในหูของคนและสัตว์ซึ่งทำให้ได้ยินเสียงต่างๆ ในระหว่างปฏิกิริยาเคมีต่างๆ พลังงานที่จำเป็นต่อชีวิตของสิ่งมีชีวิตทั้งหมดจะถูกปล่อยออกมา เชื้อเพลิง อาหาร แบตเตอรี่ เป็นแหล่งสะสมพลังงานนี้

ดาวฤกษ์ของเราให้พลังงานแก่โลกในรูปของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า นี่เป็นวิธีเดียวที่เธอสามารถเอาชนะความกว้างใหญ่ของอวกาศได้ ด้วยเทคโนโลยีสมัยใหม่ เช่น แผงโซลาร์เซลล์ เราจึงสามารถนำไปใช้ให้เกิดประโยชน์สูงสุดได้ พลังงานที่ไม่ได้ใช้ส่วนเกินจะถูกสะสมในโรงเก็บพลังงานแบบพิเศษ นอกจากพลังงานประเภทข้างต้นแล้ว บ่อน้ำพุร้อน แม่น้ำ มหาสมุทร และเชื้อเพลิงชีวภาพยังถูกนำมาใช้อีกด้วย

พลังงานกล

พลังงานประเภทนี้ได้รับการศึกษาในสาขาฟิสิกส์ที่เรียกว่า "กลศาสตร์" ถูกกำหนดด้วยตัวอักษร E มีหน่วยวัดเป็นจูล (J) พลังงานนี้คืออะไร? ฟิสิกส์เครื่องกลศึกษาการเคลื่อนไหวของวัตถุและปฏิสัมพันธ์ระหว่างกันหรือกับสนามภายนอก ในกรณีนี้ พลังงานที่เกิดจากการเคลื่อนไหวของวัตถุเรียกว่าจลน์ (แสดงโดยเอก) และพลังงานที่เกิดจากหรือสนามภายนอกเรียกว่าศักย์ไฟฟ้า (Ep) ผลรวมของการเคลื่อนไหวและปฏิสัมพันธ์แสดงถึงพลังงานกลทั้งหมดของระบบ

มีกฎทั่วไปในการคำนวณทั้งสองประเภท ในการกำหนดปริมาณพลังงาน เราจะต้องคำนวณงานที่จำเป็นในการถ่ายโอนร่างกายจากสถานะศูนย์ไปยังสถานะที่กำหนด นอกจากนี้ยิ่งทำงานมากเท่าใดร่างกายก็จะยิ่งมีพลังงานในสภาวะที่กำหนดมากขึ้นเท่านั้น

การแยกชนิดตามลักษณะที่แตกต่างกัน

การแบ่งปันพลังงานมีหลายประเภท ตามเกณฑ์ต่าง ๆ มันถูกแบ่งออกเป็น: ภายนอก (จลน์ศาสตร์และศักย์) และภายใน (เครื่องกล, ความร้อน, แม่เหล็กไฟฟ้า, นิวเคลียร์, แรงโน้มถ่วง) ในทางกลับกันพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้าจะถูกแบ่งออกเป็นแม่เหล็กและไฟฟ้า และพลังงานนิวเคลียร์เป็นพลังงานของการโต้ตอบที่อ่อนแอและรุนแรง

จลน์ศาสตร์

วัตถุที่เคลื่อนไหวใด ๆ นั้นมีพลังงานจลน์เป็นลักษณะเฉพาะ มักเรียกว่าเป็นแรงผลักดัน พลังงานของร่างกายที่เคลื่อนไหวจะสูญเสียไปเมื่อมันช้าลง ดังนั้น ยิ่งความเร็วเร็วเท่าไร พลังงานจลน์ก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น

เมื่อวัตถุที่เคลื่อนไหวสัมผัสกับวัตถุที่อยู่นิ่ง ส่วนจลน์ศาสตร์จะถูกถ่ายโอนไปยังวัตถุหลัง ทำให้มันเคลื่อนที่ สูตรพลังงานจลน์มีดังนี้:

• E k = mv 2: 2,
  โดยที่ m คือมวลของร่างกาย v คือความเร็วของการเคลื่อนไหวของร่างกาย

กล่าวโดยนัยคือ สูตรนี้สามารถแสดงได้ดังนี้ พลังงานจลน์ของวัตถุเท่ากับครึ่งหนึ่งของผลคูณของมวลด้วยกำลังสองของความเร็ว

ศักยภาพ

พลังงานประเภทนี้ถูกครอบครองโดยวัตถุที่อยู่ในสนามพลังบางประเภท ดังนั้นแม่เหล็กจึงเกิดขึ้นเมื่อวัตถุสัมผัสกับสนามแม่เหล็ก วัตถุทั้งหมดบนโลกมีพลังงานโน้มถ่วงที่อาจเกิดขึ้น

ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของวัตถุที่ทำการศึกษา พวกมันอาจมีพลังงานศักย์ประเภทต่างๆ ดังนั้นวัตถุที่ยืดหยุ่นและยืดหยุ่นที่สามารถยืดได้จึงมีพลังงานศักย์ของความยืดหยุ่นหรือแรงดึง วัตถุที่ตกลงมาซึ่งก่อนหน้านี้ไม่เคลื่อนไหวจะสูญเสียศักยภาพและเกิดจลนศาสตร์ ในกรณีนี้ขนาดของทั้งสองประเภทนี้จะเท่ากัน ในสนามโน้มถ่วงของโลก สูตรของพลังงานศักย์จะมีรูปแบบดังนี้

• อีพี = มก.,
  โดยที่ m คือน้ำหนักตัว h คือความสูงของจุดศูนย์กลางมวลกายเหนือระดับศูนย์ g คือความเร่งของการตกอย่างอิสระ

กล่าวโดยสรุป สูตรนี้สามารถแสดงได้ดังนี้ พลังงานศักย์ของวัตถุที่มีปฏิสัมพันธ์กับโลกเท่ากับผลคูณของมวลของมัน ความเร่งของแรงโน้มถ่วง และความสูงของวัตถุนั้นอยู่

ปริมาณสเกลาร์นี้เป็นลักษณะของพลังงานสำรองของจุดวัสดุ (วัตถุ) ที่อยู่ในสนามแรงศักย์ และใช้เพื่อรับพลังงานจลน์เนื่องจากการทำงานของแรงสนาม บางครั้งเรียกว่าฟังก์ชันพิกัด ซึ่งเป็นคำในภาษาแลงรังเกียนของระบบ (ฟังก์ชันลากรองจ์ของระบบไดนามิก) ระบบนี้อธิบายปฏิสัมพันธ์ของพวกเขา

พลังงานศักย์จะเท่ากับศูนย์สำหรับโครงร่างบางอย่างที่อยู่ในอวกาศ การเลือกการกำหนดค่าจะขึ้นอยู่กับความสะดวกในการคำนวณเพิ่มเติมและเรียกว่า "การทำให้พลังงานศักย์เป็นมาตรฐาน"

กฎหมายว่าด้วยการอนุรักษ์พลังงาน

หลักฟิสิกส์พื้นฐานที่สุดประการหนึ่งคือกฎการอนุรักษ์พลังงาน ตามที่เขาพูดพลังงานไม่ได้ปรากฏจากทุกที่และไม่หายไปจากทุกที่ มันเปลี่ยนจากรูปแบบหนึ่งไปอีกรูปแบบหนึ่งอยู่ตลอดเวลา กล่าวอีกนัยหนึ่งมีเพียงการเปลี่ยนแปลงพลังงานเท่านั้นที่เกิดขึ้น ตัวอย่างเช่น พลังงานเคมีของแบตเตอรี่ไฟฉายจะถูกแปลงเป็นพลังงานไฟฟ้า จากนั้นเปลี่ยนเป็นแสงและความร้อน เครื่องใช้ในครัวเรือนหลายชนิดแปลงไฟฟ้าเป็นแสง ความร้อน หรือเสียง ผลลัพธ์สุดท้ายของการเปลี่ยนแปลงส่วนใหญ่มักเกิดจากความร้อนและแสงสว่าง หลังจากนั้นพลังงานจะเข้าสู่พื้นที่โดยรอบ

กฎแห่งพลังงานสามารถอธิบายได้ นักวิทยาศาสตร์หลายคนอ้างว่าปริมาณพลังงานทั้งหมดในจักรวาลยังคงไม่เปลี่ยนแปลงตลอดเวลา ไม่มีใครสามารถสร้างพลังงานขึ้นมาใหม่หรือทำลายมันได้ เมื่อผลิตผลิตภัณฑ์ประเภทใดประเภทหนึ่ง ผู้คนจะใช้พลังงานจากเชื้อเพลิง น้ำที่ตกลงมา หรืออะตอม ในกรณีนี้ประเภทหนึ่งจะกลายเป็นอีกประเภทหนึ่ง

ในปี 1918 นักวิทยาศาสตร์สามารถพิสูจน์ได้ว่ากฎการอนุรักษ์พลังงานเป็นผลทางคณิตศาสตร์ของความสมมาตรในการแปลของเวลา - มูลค่าของพลังงานคอนจูเกต กล่าวอีกนัยหนึ่ง พลังงานจะถูกอนุรักษ์ไว้เพราะกฎของฟิสิกส์ไม่แตกต่างกันในเวลาที่ต่างกัน

คุณสมบัติด้านพลังงาน

พลังงานคือความสามารถของร่างกายในการทำงาน ในระบบทางกายภาพแบบปิด มันจะถูกรักษาไว้ตลอดเวลา (ตราบเท่าที่ระบบปิด) และแสดงถึงหนึ่งในสามของปริพันธ์บวกของการเคลื่อนที่ที่คงคุณค่าของมันไว้ระหว่างการเคลื่อนที่ ได้แก่ พลังงาน โมเมนต์ การแนะนำแนวคิดเรื่อง “พลังงาน” มีความเหมาะสมเมื่อระบบทางกายภาพเป็นเนื้อเดียวกันทันเวลา

พลังงานภายในของร่างกาย

มันคือผลรวมของพลังงานของปฏิกิริยาระหว่างโมเลกุลและการเคลื่อนที่ทางความร้อนของโมเลกุลที่ประกอบกันเป็นส่วนประกอบ ไม่สามารถวัดได้โดยตรงเนื่องจากเป็นฟังก์ชันเฉพาะของสถานะของระบบ เมื่อใดก็ตามที่ระบบพบว่าตัวเองอยู่ในสถานะที่กำหนด พลังงานภายในของระบบจะมีคุณค่าโดยธรรมชาติ โดยไม่คำนึงถึงประวัติศาสตร์ของการดำรงอยู่ของระบบ การเปลี่ยนแปลงพลังงานภายในระหว่างการเปลี่ยนจากสถานะทางกายภาพหนึ่งไปอีกสถานะหนึ่งจะเท่ากับความแตกต่างระหว่างค่าในสถานะสุดท้ายและสถานะเริ่มต้นเสมอ

พลังงานภายในของก๊าซ

นอกจากของแข็งแล้ว ก๊าซยังมีพลังงานอีกด้วย มันแสดงถึงพลังงานจลน์ของการเคลื่อนที่ด้วยความร้อน (วุ่นวาย) ของอนุภาคของระบบ ซึ่งรวมถึงอะตอม โมเลกุล อิเล็กตรอน และนิวเคลียส พลังงานภายในของก๊าซอุดมคติ (แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของก๊าซ) คือผลรวมของพลังงานจลน์ของอนุภาค ในกรณีนี้จะคำนึงถึงจำนวนระดับความเป็นอิสระซึ่งเป็นจำนวนตัวแปรอิสระที่กำหนดตำแหน่งของโมเลกุลในอวกาศ

ทุกปีมนุษยชาติบริโภคทรัพยากรพลังงานมากขึ้นเรื่อยๆ ส่วนใหญ่แล้ว ฟอสซิลไฮโดรคาร์บอน เช่น ถ่านหิน น้ำมัน และก๊าซ ถูกนำมาใช้เพื่อให้ได้พลังงานที่จำเป็นสำหรับการให้แสงสว่างและให้ความร้อนแก่บ้านของเรา การทำงานของยานพาหนะ และกลไกต่างๆ พวกเขาอ้างถึง

น่าเสียดายที่พลังงานของโลกเพียงส่วนเล็กๆ เท่านั้นที่มาจากทรัพยากรหมุนเวียน เช่น น้ำ ลม และดวงอาทิตย์ ปัจจุบันส่วนแบ่งในภาคพลังงานมีเพียง 5% ผู้คนจะได้รับอีก 3% ในรูปของพลังงานนิวเคลียร์ที่ผลิตในโรงไฟฟ้านิวเคลียร์

ทรัพยากรที่ไม่หมุนเวียนมีปริมาณสำรองดังต่อไปนี้ (เป็นจูล):

• พลังงานนิวเคลียร์ - 2 x 10 24;
• พลังงานของก๊าซและน้ำมัน - 2 x 10 23;
• ความร้อนภายในของโลกคือ 5 x 10 20

มูลค่าประจำปีของทรัพยากรหมุนเวียนของโลก:

• พลังงานแสงอาทิตย์ - 2 x 10 24;
• ลม - 6 x 10 21;
• แม่น้ำ - 6.5 x 10 19;
• กระแสน้ำ - 2.5 x 10 23.

มีเพียงการเปลี่ยนผ่านจากการใช้พลังงานสำรองที่ไม่หมุนเวียนของโลกไปเป็นพลังงานทดแทนได้ทันท่วงทีเท่านั้นที่มนุษยชาติจะมีโอกาสมีชีวิตที่ยืนยาวและมีความสุขบนโลกของเรา เพื่อดำเนินการพัฒนาขั้นสูง นักวิทยาศาสตร์ทั่วโลกยังคงศึกษาคุณสมบัติต่างๆ ของพลังงานอย่างรอบคอบ

ปรับสภาพด้วยการเคลื่อนไหว

พูดง่ายๆ ก็คือพลังงานจลน์คือพลังงานที่ร่างกายมีเมื่อเคลื่อนที่เท่านั้น เมื่อร่างกายไม่เคลื่อนไหว พลังงานจลน์จะเป็นศูนย์

YouTube สารานุกรม

• 1 / 5

  แนวคิดเรื่องพลังงานจลน์ถูกนำมาใช้ครั้งแรกในงานของ Gottfried Leibniz (1695) ซึ่งอุทิศให้กับแนวคิดเรื่อง "พลังชีวิต"

  ความหมายทางกายภาพ

  ลองพิจารณาระบบที่ประกอบด้วยจุดวัสดุหนึ่งจุดแล้วเขียนกฎข้อที่สองของนิวตัน:

  m a → = F → , (\displaystyle m(\vec (a))=(\vec (F)),)

  ที่ไหน F → (\displaystyle (\vec (F)))-เป็นผลจากแรงทั้งหมดที่กระทำต่อร่างกาย ขอให้เราคูณสมการแบบสเกลาด้วยการกระจัดของจุดวัสดุ d s → = v → d t (\displaystyle (\rm (d))(\vec (s))=(\vec (v))(\rm (d))t)- เมื่อพิจารณาแล้วว่า

  a → = d v → d t , (\displaystyle (\vec (a))=(\frac ((\rm (d))(\vec (v)))((\rm (d))t)),) ง (ม โวลต์ 2 2) = F → d ส → .

  (\displaystyle (\rm (d))\left(((mv^(2)) \over (2))\right)=(\vec (F))(\rm (d))(\vec (s )))

  ถ้าระบบปิด กล่าวคือ ไม่มีแรงภายนอกระบบ หรือผลลัพธ์ของแรงทั้งหมดเป็นศูนย์ แล้ว

  d (m v 2 2) = 0 , (\displaystyle d\left(((mv^(2)) \over (2))\right)=0,)

  และขนาด

  T = m v 2 2 (\displaystyle T=((mv^(2)) \over 2)) ยังคงไม่เปลี่ยนแปลง ปริมาณนี้เรียกว่าพลังงานจลน์

  จุดวัสดุ หากระบบถูกแยกออกจากกัน พลังงานจลน์ก็จะเป็นส่วนสำคัญของการเคลื่อนที่

  - โมเมนต์ความเฉื่อยของร่างกายω → (\displaystyle (\vec (\omega )))

  - ความเร็วเชิงมุมของร่างกาย

  ความหมายทางกายภาพของงาน

  ก 12 = ท 2 - ท 1 .

  (\displaystyle \A_(12)=T_(2)-T_(1).)

  พลังงานจลน์ของการเคลื่อนที่แบบหมุน

  พลังงานจลน์ในอุทกพลศาสตร์

  สัมพัทธภาพ สูตรนี้สามารถเขียนใหม่ได้ดังนี้แนวคิดทางกายภาพพื้นฐานอีกประการหนึ่งที่เกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับแนวคิดการทำงานคือแนวคิดเรื่องพลังงาน เนื่องจากการศึกษากลศาสตร์ ประการแรก การเคลื่อนไหวของร่างกาย และประการที่สอง ปฏิสัมพันธ์ของร่างกายซึ่งกันและกัน จึงเป็นเรื่องปกติที่จะแยกแยะความแตกต่างระหว่างพลังงานกลสองประเภท: พลังงานจลน์ที่เกิดจากการเคลื่อนไหวของร่างกายและ

  พลังงานศักย์ เกิดจากการมีปฏิสัมพันธ์ของร่างกายกับร่างกายอื่น พลังงานจลน์ระบบเครื่องกล

  เรียกว่าพลังงาน

  ขึ้นอยู่กับความเร็วในการเคลื่อนที่ของจุดต่าง ๆ ของระบบนี้
  การแสดงออกของพลังงานจลน์สามารถพบได้โดยการพิจารณาการทำงานของแรงผลลัพธ์ที่กระทำต่อจุดวัสดุ จาก (2.24) เราเขียนสูตรสำหรับงานเบื้องต้นของแรงผลลัพธ์:

  เพราะ

  (2.26)

  แล้ว dA = มูดู

  (2.25) ในการค้นหางานที่ทำโดยแรงผลลัพธ์เมื่อความเร็วของร่างกายเปลี่ยนจาก υ 1 เป็น υ 2 เราจะรวมนิพจน์ (2.29):

  เนื่องจากการทำงานเป็นการวัดการถ่ายโอนพลังงานจากร่างกายหนึ่งไปยังอีกร่างกายหนึ่งแล้ว
  จาก (2.30) เราเขียนว่าปริมาณ

  (2.27)

  มีพลังงานจลน์ ร่างกาย: เราได้รับจากไหนแทนที่จะเป็น (1.44)

  ทฤษฎีบทที่แสดงโดยสูตร (2.30) มักจะเรียกว่า ทฤษฎีบทพลังงานจลน์ : - ตามนั้น การทำงานของแรงที่กระทำต่อร่างกาย (หรือระบบของร่างกาย) จะเท่ากับการเปลี่ยนแปลงพลังงานจลน์ของร่างกายนี้ (หรือระบบของร่างกาย)จากทฤษฎีบทพลังงานจลน์เป็นไปตามนี้

  พลังงานจลน์ของระบบเท่ากับผลรวมของพลังงานจลน์ของจุดวัสดุที่ระบบนี้ประกอบด้วย:

  (2.28)

  ถ้าการทำงานของแรงทั้งหมดที่กระทำต่อร่างกายเป็นบวก พลังงานจลน์ของร่างกายจะเพิ่มขึ้น ถ้างานนั้นเป็นลบ พลังงานจลน์ก็จะลดลง

  เห็นได้ชัดว่างานเบื้องต้นของผลลัพธ์ของแรงทั้งหมดที่กระทำต่อร่างกายจะเท่ากับการเปลี่ยนแปลงเบื้องต้นในพลังงานจลน์ของร่างกาย:

  ดีเอ = เดอี เค (2.29)

  โดยสรุป เราสังเกตว่าพลังงานจลน์เช่นเดียวกับความเร็วของการเคลื่อนที่นั้นมีความสัมพันธ์กัน ตัวอย่างเช่น พลังงานจลน์ของผู้โดยสารที่นั่งบนรถไฟจะแตกต่างกันถ้าเราพิจารณาการเคลื่อนไหวที่สัมพันธ์กับพื้นผิวถนนหรือสัมพันธ์กับตู้โดยสาร

  §2.7 พลังงานศักย์

  พลังงานกลประเภทที่สองคือ พลังงานศักย์ – พลังงานอันเนื่องมาจากปฏิสัมพันธ์ของร่างกาย

  พลังงานศักย์ไม่ได้แสดงลักษณะปฏิสัมพันธ์ใดๆ ของร่างกาย แต่เป็นเพียงสิ่งที่อธิบายโดยแรงที่ไม่ขึ้นอยู่กับความเร็ว แรงส่วนใหญ่ (แรงโน้มถ่วง ความยืดหยุ่น แรงโน้มถ่วง ฯลฯ) จะเป็นเช่นนี้ ข้อยกเว้นเพียงอย่างเดียวคือแรงเสียดทาน การทำงานของกำลังที่พิจารณาไม่ได้ขึ้นอยู่กับรูปร่างของวิถี แต่จะถูกกำหนดโดยตำแหน่งเริ่มต้นและตำแหน่งสุดท้ายเท่านั้น งานที่ทำโดยกองกำลังดังกล่าวในวิถีปิดจะเป็นศูนย์

  แรงที่ทำงานไม่ได้ขึ้นอยู่กับรูปร่างของวิถี แต่ขึ้นอยู่กับตำแหน่งเริ่มต้นและสุดท้ายของจุดวัสดุ (วัตถุ) เท่านั้นเรียกว่า พลังที่มีศักยภาพหรือพลังอนุรักษ์นิยม .

  หากร่างกายมีปฏิสัมพันธ์กับสิ่งแวดล้อมผ่านแรงศักย์ แนวคิดเรื่องพลังงานศักย์ก็สามารถถูกนำมาใช้เพื่อกำหนดลักษณะปฏิสัมพันธ์นี้ได้

  ศักยภาพ คือพลังงานที่เกิดจากปฏิสัมพันธ์ของร่างกายและขึ้นอยู่กับตำแหน่งสัมพัทธ์ของวัตถุเหล่านั้น

  เรามาค้นหาพลังงานศักย์ของร่างกายที่ถูกยกขึ้นเหนือพื้นดินกันดีกว่า ปล่อยให้วัตถุที่มีมวล m เคลื่อนที่อย่างสม่ำเสมอในสนามโน้มถ่วงจากตำแหน่ง 1 ไปยังตำแหน่ง 2 ไปตามพื้นผิวที่มีหน้าตัดข้างระนาบของภาพวาดดังแสดงในรูปที่ 1 2.8. ส่วนนี้เป็นวิถีของจุดวัตถุ (วัตถุ) หากไม่มีแรงเสียดทาน แรงทั้งสามจะกระทำต่อจุดนั้น:

  1) แรง N จากพื้นผิวเป็นปกติถึงพื้นผิว การทำงานของแรงนี้เป็นศูนย์

  2) แรงโน้มถ่วง มก. งานของแรงนี้ A 12;

  3) แรงดึง F จากตัวขับบางส่วน (เครื่องยนต์สันดาปภายใน มอเตอร์ไฟฟ้า บุคคล ฯลฯ) เรามาแสดงการทำงานของกองกำลังนี้โดย A T.

  ลองพิจารณาการทำงานของแรงโน้มถ่วงเมื่อเคลื่อนที่วัตถุไปตามระนาบความยาวลาดเอียง (รูปที่ 2.9) ดังที่เห็นได้จากรูปนี้ผลงานก็เท่ากับ

  A" = มก. cosα = มก. cos(90° + α) = - มก. sinα

  จากสามเหลี่ยม ВСD เรามี ë sinα = h ดังนั้นจากสูตรสุดท้ายจะได้ดังนี้:

  วิถีการเคลื่อนที่ของวัตถุ (ดูรูปที่ 2.8) สามารถแสดงแผนผังด้วยส่วนเล็ก ๆ ของระนาบเอียงได้ ดังนั้นสำหรับการทำงานของแรงโน้มถ่วงบนวิถี 1 -2 ทั้งหมด นิพจน์ต่อไปนี้จึงใช้ได้:

  A 12 =มก. (ชม. 1 -ชม. 2) =-(มก. ชม. 2 - มก. ชม. 1) (2.30)

  ดังนั้น, งานของแรงโน้มถ่วงไม่ได้ขึ้นอยู่กับวิถีของร่างกาย แต่ขึ้นอยู่กับความแตกต่างของความสูงของจุดเริ่มต้นและจุดสิ้นสุดของวิถี

  ขนาด

  e n = มก. ชม. (2.31)

  เรียกว่า พลังงานศักย์ จุดวัสดุ (ตัววัตถุ) ที่มีมวล m ยกขึ้นเหนือพื้นดินจนสูง h ดังนั้น สามารถเขียนสูตร (2.30) ใหม่ได้ดังนี้

  A 12 = =-(En 2 - En 1) หรือ A 12 = =-ΔEn (2.32)

  งานของแรงโน้มถ่วงเท่ากับการเปลี่ยนแปลงพลังงานศักย์ของวัตถุที่มีเครื่องหมายตรงกันข้ามนั่นคือ ความแตกต่างระหว่างขั้นสุดท้ายและเริ่มต้นค่านิยม (ทฤษฎีบทพลังงานศักย์ ).

  สามารถให้เหตุผลที่คล้ายกันสำหรับร่างกายที่มีรูปร่างผิดปกติได้

  (2.33)

  โปรดทราบว่าความแตกต่างของพลังงานศักย์มีความหมายทางกายภาพเป็นปริมาณที่กำหนดการทำงานของแรงอนุรักษ์ ในเรื่องนี้ไม่สำคัญว่าตำแหน่งการกำหนดค่าพลังงานศักย์เป็นศูนย์ควรเป็นอย่างไร

  ข้อพิสูจน์ที่สำคัญอย่างหนึ่งสามารถหาได้จากทฤษฎีบทพลังงานศักย์: แรงอนุรักษ์นิยมมักจะมุ่งไปสู่การลดพลังงานศักย์เสมอแบบแผนที่ตั้งไว้ก็แสดงออกมาให้เห็นแล้วว่า ระบบใดๆ ก็ตามที่เหลืออยู่กับตัวเองมักจะเคลื่อนเข้าสู่สถานะที่พลังงานศักย์มีค่าน้อยที่สุดนี่คือ หลักการของพลังงานศักย์ขั้นต่ำ .

  หากระบบในสถานะที่กำหนดไม่มีพลังงานศักย์ขั้นต่ำ สถานะนี้จะถูกเรียก ไม่เอื้ออำนวยอย่างกระตือรือร้น.

  หากลูกบอลอยู่ที่ด้านล่างของชามเว้า (รูปที่ 2.10, a) โดยที่พลังงานศักย์นั้นมีน้อยมาก (เมื่อเทียบกับค่าในตำแหน่งใกล้เคียง) แสดงว่าสถานะของลูกบอลจะดีกว่า ความสมดุลของลูกบอลในกรณีนี้คือ ที่ยั่งยืน: หากขยับลูกบอลไปด้านข้างแล้วปล่อย มันจะกลับสู่ตำแหน่งเดิม

  ตัวอย่างเช่น ตำแหน่งของลูกบอลที่ด้านบนของพื้นผิวนูนนั้นไม่เอื้ออำนวยต่อพลังงาน (รูปที่ 2.10, b) ผลรวมของแรงที่กระทำต่อลูกบอลเป็นศูนย์ ดังนั้นลูกบอลนี้จะอยู่ในสภาวะสมดุล อย่างไรก็ตามความสมดุลนี้ก็คือ ไม่เสถียร: ผลกระทบเพียงเล็กน้อยก็เพียงพอแล้วที่จะกลิ้งลงและเข้าสู่สถานะที่มีพลังมากขึ้นนั่นคือ มีน้อย

  n พลังงานศักย์

  ที่ ไม่แยแสในสภาวะสมดุล (รูปที่ 2.10, c) พลังงานศักย์ของร่างกายจะเท่ากับพลังงานศักย์ของสถานะที่ใกล้ที่สุดที่เป็นไปได้ทั้งหมด

  ในรูปที่ 2.11 คุณสามารถระบุขอบเขตพื้นที่ที่จำกัด (เช่น cd) ซึ่งพลังงานศักย์น้อยกว่าภายนอก บริเวณนี้มีชื่อว่า มีศักยภาพดี .

  “เงื่อนไขในการแปลงพลังงานประเภทหนึ่งไปเป็นอีกประเภทหนึ่ง” และ “การอนุรักษ์กฎหมายเมื่อเวลาผ่านไป” เกี่ยวข้องกับอะไร?

  มีทฤษฎีบทของโนเธอร์เช่นนี้ นี่เป็นวิชาคณิตศาสตร์ แม้แต่ในฟิสิกส์ ถ้าพูดอย่างเคร่งครัด เธอบอกว่าหากระบบสมการใดระบบหนึ่งมีความสมมาตรบางอย่าง ก็จะมีบางสิ่งที่ไม่เปลี่ยนแปลงระหว่างการแปลงภายในกรอบของสมมาตรนี้ด้วย

  ถ้ามีอะไรไม่เปลี่ยนแปลงก็ "บันทึก" “กฎการอนุรักษ์” ทางกายภาพทั้งหมดของบางสิ่งบางอย่างเป็นผลมาจากความสมมาตรของสมการทางกายภาพอย่างใดอย่างหนึ่ง

  กฎการอนุรักษ์พลังงานเป็นเพียงหนึ่งในกฎการอนุรักษ์ทางกายภาพบางข้อที่คุณรู้จัก (เช่น กฎการอนุรักษ์โมเมนตัม กฎการอนุรักษ์โมเมนตัมเชิงมุม กฎการอนุรักษ์ประจุไฟฟ้า) และกฎการอนุรักษ์ทางกายภาพแต่ละข้อ สะท้อนถึงความสมมาตรประการหนึ่งของสมการทางกายภาพ

  ตัวอย่างเช่น การขนส่งแบบขนานในอวกาศไม่ได้เปลี่ยนกฎฟิสิกส์และรูปแบบของสมการทางกายภาพที่สะท้อนถึงกฎเหล่านี้ ผลที่ตามมาของข้อเท็จจริงนี้คือการรักษาโมเมนตัมของระบบปิดใดๆ และถ้ากฎฟิสิกส์และสมการที่อธิบายกฎเหล่านั้นเปลี่ยนแปลงไปในระหว่างการถ่ายโอน เราก็คงไม่รักษาโมเมนตัมทั้งหมดไว้ได้

  สถานการณ์คล้ายกับการโอนเวลา เนื่องจากและตราบใดที่กฎทางกายภาพไม่เปลี่ยนแปลงตามเวลา พลังงานทั้งหมดของระบบปิดจะไม่เปลี่ยนแปลง ดังนั้น ข้อเท็จจริงของความไม่เปลี่ยนแปรของกฎฟิสิกส์ “ยอมให้” “ประเภทของพลังงาน” ส่วนบุคคลเปลี่ยนแปลงในลักษณะที่พลังงานทั้งหมด (ทั้งหมด) ของระบบปิดได้รับการอนุรักษ์ไว้เท่านั้น ดังนั้นการเพิ่มขึ้นของพลังงานประเภทหนึ่งซึ่งจำใจไม่ได้จะมาพร้อมกับการลดลงของพลังงานประเภทอื่นเสมอเพื่อให้ปริมาณไม่เปลี่ยนแปลง และถ้าพลังงานทั้งหมดของระบบปิดเริ่มเปลี่ยนแปลงเมื่อเวลาผ่านไป กฎทางกายภาพก็เริ่มเปลี่ยนแปลง จนถึงขณะนี้ยังไม่มีการบันทึกปรากฏการณ์ดังกล่าว แต่ใครจะรู้ว่าเกิดอะไรขึ้น เช่น ในขณะที่จักรวาลของเราถือกำเนิดขึ้น? หรือสิ่งที่จะเกิดขึ้นในหลายพันล้านปี

  ดังนั้น การอนุรักษ์พลังงานทั่วโลกจึงเป็นคำพ้องความหมาย (ผลที่ตามมา เทียบเท่า) ของความคงที่ของกฎฟิสิกส์ในเรื่องเวลา เงื่อนไขการอนุรักษ์เป็นสาเหตุสากลของการเปลี่ยน “พลังงานประเภทหนึ่ง” ไปยังอีกประเภทหนึ่ง เนื่องจากผลรวมไม่เปลี่ยนแปลง เงื่อนไขจึงสามารถเปลี่ยนแปลงได้โดยเสียค่าใช้จ่ายซึ่งกันและกันเท่านั้น กลไกทางกายภาพที่เฉพาะเจาะจงมากขึ้นของการนำไปปฏิบัติจะแตกต่างกันในแต่ละกรณี

  ด้วยการอนุรักษ์โมเมนตัมและกฎหมายการอนุรักษ์อื่นๆ มันเป็นเรื่องเดียวกันทุกประการ

  เป็นที่ชัดเจนว่าอิเล็กตรอนและส่วนประกอบที่เกี่ยวข้องโดยตรงในการแปลงพลังงาน แต่จะเกิดอะไรขึ้นกันแน่?

  อะตอมหรือกลุ่มของอะตอมที่มีปฏิกิริยาโต้ตอบมีระดับพลังงานที่แน่นอนซึ่งสอดคล้องกับสถานะเสถียร แม่นยำยิ่งขึ้น ระดับเหล่านี้ไม่สอดคล้องกับสถานะของอะตอมหรืออะตอมโดยรวมมากนัก แต่ขึ้นอยู่กับสถานะของอิเล็กตรอนด้วย

  ระดับพลังงานเหล่านี้และสถานะที่เกี่ยวข้องมาจากไหน สถานะเป็นคำตอบแบบคงที่ของสมการของกลศาสตร์ควอนตัม และระดับพลังงานคือตัวเลขเฉพาะ (หรือพารามิเตอร์ของระบบตามต้องการ) ซึ่งสามารถหาคำตอบแบบคงที่ได้ อะตอมหรือระบบของอะตอมสามารถมีพลังงานอื่นได้ในช่วงเวลาสั้นๆ เท่านั้น (สถานะไม่นิ่ง) และจะเข้าสู่สถานะหยุดนิ่งสถานะใดสถานะหนึ่งอย่างแน่นอน

  ทีนี้ลองพิจารณาสถานการณ์ที่ 1) อะตอมสองอะตอมอยู่ห่างจากกัน และ 2) อะตอมทั้งสองอยู่ใกล้กันมาก ในกรณีที่สอง สนามไฟฟ้าของนิวเคลียสที่มีประจุจะทับซ้อนกัน อิเล็กตรอนในสนามข้อต่อดังกล่าวจะมีสถานะคงที่ที่แตกต่างจากในสถานการณ์ที่มีอะตอมสองอะตอมอยู่ห่างจากกัน และรัฐอื่น ๆ ก็มีพลังงานอื่น (ของพวกเขา)

  ตอนนี้เราเปรียบเทียบค่าต่ำสุดของระดับพลังงานคงที่ในกรณีแรกและกรณีที่สอง หากพลังงานลดลงในวินาทีนั้นก็จะ "เป็นประโยชน์" ที่อะตอมจะรวมกันเป็นโมเลกุลและปล่อยพลังงานส่วนเกินออกมา (จากนั้นโฟตอนที่ปล่อยออกมาจะบินไปที่ไหนสักแห่งที่ห่างไกลหรือในทางกลับกันมีปฏิสัมพันธ์กันหลายครั้งและปล่อยออกมาอีกครั้ง กับอะตอมอื่นและพลังงานของมันจะกลายเป็นพลังงานจลน์ของการเคลื่อนที่ที่วุ่นวายของอะตอมนั่นคือเป็นความร้อน) ที่นี่คุณจะเห็นการก่อตัวของโมเลกุลไดอะตอมมิกพร้อมการปลดปล่อยพลังงานระหว่างปฏิกิริยาเคมี

  ในกรณีตรงกันข้าม พลังงานภายในขั้นต่ำของโมเลกุลจะสูงกว่าผลรวมของพลังงานขั้นต่ำของทั้งสองอะตอม อะตอมดังกล่าวสามารถก่อตัวเป็นโมเลกุลได้หรือไม่? ใช่ ถ้าพวกเขาได้รับพลังงานที่แตกต่างจากที่ไหนสักแห่งก่อน ตัวอย่างเช่น อะตอมหนึ่งไม่สามารถมีพลังงานต่ำที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ แต่จะมีพลังงานสูงกว่า ทำไม มันดูดซับโฟตอนไว้ แต่ไม่มีเวลาที่จะปล่อยมันกลับมา หรือชนกับอะตอมอื่นแล้วรู้สึกตื่นเต้นเนื่องจากพลังงานการชน (พลังงานจลน์ของการมองเห็นความร้อนกลายเป็นพลังงานภายในของอะตอมและยังไม่ถูกปล่อยออกมา) และเนื่องจากพลังงานของอะตอมตัวใดตัวหนึ่งไม่น้อย ดังนั้นการสร้างโมเลกุลและ "ตก" พลังงานขั้นต่ำจึงอาจ "ทำกำไร" ได้ นี่คือตัวอย่างของปฏิกิริยาเคมีที่มีการดูดซับพลังงาน: บางสิ่งบางอย่างกระตุ้นอะตอมโดยการใช้พลังงานของมัน และด้วยเหตุนี้อะตอมจึงสามารถทำปฏิกิริยากับเพื่อนบ้านได้ และพลังงานที่ดูดซับก่อนปฏิกิริยาจะยังคงอยู่ในโมเลกุล พลังงานภายในนี้จะถูกปล่อยออกมาหลังจากการถูกทำลายของโมเลกุลเท่านั้น

  และมีเพียงอิเล็กตรอนเท่านั้นที่เกี่ยวข้อง?

  อิเล็กตรอนและสนามไฟฟ้าของนิวเคลียสที่อิเล็กตรอนทำปฏิกิริยากัน ปฏิกิริยาเคมีใดๆ ก็ตามคือการเปลี่ยนแปลงสถานะของเปลือกอิเล็กทรอนิกส์

  ทำไมนิวเคลียสจึงไม่เกี่ยวข้อง? เพราะนิวเคลียสหนักกว่าอิเล็กตรอนอย่างหาที่เปรียบมิได้ ดวงอาทิตย์ก็เช่นกัน แทบจะไม่ตอบสนองต่อการเข้าใกล้หรือระยะห่างของโลก - มันหนักเกินไปที่จะกระตุกอย่างเห็นได้ชัดเพราะเรื่องเล็ก ๆ น้อย ๆ เช่นนี้ ดังนั้นนิวเคลียสของอะตอมจึงไม่ให้ความสนใจมากนักกับสิ่งที่เกิดขึ้นกับอิเล็กตรอนของพวกมัน

  นิวเคลียสเองก็ไม่แตกสลายเนื่องจากสนามไฟฟ้าของอิเล็กตรอน แรงภายในที่ยึดควาร์กในนิวเคลียสมีพลังมากกว่าสนามไฟฟ้าในอะตอมอย่างไม่มีใครเทียบได้

  ด้วยเหตุนี้กลศาสตร์ควอนตัมจึงแก้ปัญหาการควบคุมอิเล็กตรอนในสนามนิวเคลียส แต่ไม่สนใจพฤติกรรมของนิวเคลียสในสนามอิเล็กตรอน - นี่เป็นการแก้ไขเล็กน้อยจนไม่สามารถวัดได้ ดังนั้น เคมีทั้งหมดจึงเป็นพฤติกรรมของเปลือกอิเล็กตรอนในสนามของนิวเคลียสหนึ่งหรือหลายนิวเคลียส และเมื่อพูดถึงพฤติกรรมของนิวเคลียสเอง ไม่มีเวลาสำหรับเคมี

  >>ฟิสิกส์ ชั้นประถมศึกษาปีที่ 10 >>ฟิสิกส์: พลังงานจลน์และการเปลี่ยนแปลงของมัน

  พลังงานจลน์

  พลังงานจลน์คือพลังงานที่ร่างกายได้รับจากการเคลื่อนที่

  พูดง่ายๆ ก็คือ แนวคิดเรื่องพลังงานจลน์ควรหมายถึงเฉพาะพลังงานที่ร่างกายมีขณะเคลื่อนที่เท่านั้น หากร่างกายอยู่นิ่ง กล่าวคือ ไม่เคลื่อนไหวเลย พลังงานจลน์จะเป็นศูนย์

  พลังงานจลน์เท่ากับงานที่ต้องใช้จ่ายเพื่อนำร่างกายจากสภาวะนิ่งไปสู่สภาวะเคลื่อนไหวด้วยความเร็วระดับหนึ่ง

  ดังนั้นพลังงานจลน์คือความแตกต่างระหว่างพลังงานทั้งหมดของระบบและพลังงานนิ่ง กล่าวอีกนัยหนึ่ง พลังงานจลน์จะเป็นส่วนหนึ่งของพลังงานทั้งหมดที่เกิดจากการเคลื่อนไหว

  มาลองทำความเข้าใจแนวคิดเรื่องพลังงานจลน์ของร่างกายกันดีกว่า ตัวอย่างเช่น ลองมาดูการเคลื่อนไหวของเด็กซนบนน้ำแข็งแล้วพยายามทำความเข้าใจความสัมพันธ์ระหว่างปริมาณพลังงานจลน์กับงานที่ต้องทำเพื่อดึงเด็กซนออกจากที่นิ่งและทำให้มันเคลื่อนที่ด้วยความเร็วที่แน่นอน

  ตัวอย่าง

  ผู้เล่นฮ็อกกี้เล่นบนน้ำแข็งโดยใช้ไม้ตีเด็กซน มอบความเร็วและพลังงานจลน์ให้กับมัน ทันทีหลังจากถูกตีด้วยไม้ เด็กซนก็เริ่มเคลื่อนที่อย่างรวดเร็ว แต่ความเร็วของมันจะค่อยๆ ช้าลง และในที่สุดมันก็หยุดสนิท ซึ่งหมายความว่าความเร็วที่ลดลงเป็นผลมาจากแรงเสียดทานที่เกิดขึ้นระหว่างพื้นผิวกับเด็กซน จากนั้นแรงเสียดทานจะมุ่งตรงไปที่การเคลื่อนไหวและการกระทำของแรงนี้จะมาพร้อมกับการเคลื่อนไหว ร่างกายใช้พลังงานกลที่มีอยู่เพื่อทำงานต้านแรงเสียดทาน

  จากตัวอย่างนี้ เราจะเห็นว่าพลังงานจลน์จะเป็นพลังงานที่ร่างกายได้รับจากการเคลื่อนไหว

  ดังนั้นพลังงานจลน์ของร่างกายที่มีมวลจำนวนหนึ่งจะเคลื่อนที่ด้วยความเร็วเท่ากับงานที่ต้องทำโดยแรงที่กระทำต่อร่างกายในขณะนิ่งเพื่อที่จะให้ความเร็วนี้แก่ร่างกาย:

  พลังงานจลน์คือพลังงานของวัตถุที่กำลังเคลื่อนที่ ซึ่งเท่ากับผลคูณของมวลของร่างกายด้วยกำลังสองของความเร็ว โดยหารครึ่งหนึ่ง

  
  

  คุณสมบัติของพลังงานจลน์

  คุณสมบัติของพลังงานจลน์ประกอบด้วย: การบวก ค่าคงที่เกี่ยวกับการหมุนของกรอบอ้างอิง และการอนุรักษ์

  คุณสมบัติเช่นการบวกคือพลังงานจลน์ของระบบเครื่องกล ซึ่งประกอบด้วยจุดวัสดุและจะเท่ากับผลรวมของพลังงานจลน์ของจุดวัสดุทั้งหมดที่รวมอยู่ในระบบนี้

  คุณสมบัติของค่าคงที่ในส่วนที่เกี่ยวกับการหมุนของระบบอ้างอิงหมายความว่าพลังงานจลน์ไม่ได้ขึ้นอยู่กับตำแหน่งของจุดและทิศทางของความเร็ว การพึ่งพาอาศัยกันขยายจากโมดูลหรือจากกำลังสองของความเร็วเท่านั้น

  สมบัติการอนุรักษ์หมายความว่าพลังงานจลน์ไม่เปลี่ยนแปลงเลยในระหว่างการโต้ตอบที่เปลี่ยนเฉพาะคุณลักษณะทางกลของระบบเท่านั้น

  คุณสมบัตินี้ไม่เปลี่ยนแปลงตามการแปลงแบบกาลิลี คุณสมบัติของการอนุรักษ์พลังงานจลน์และกฎข้อที่สองของนิวตันจะเพียงพอที่จะหาสูตรทางคณิตศาสตร์สำหรับพลังงานจลน์ได้

  ความสัมพันธ์ระหว่างจลน์และพลังงานภายใน

  แต่มีภาวะที่กลืนไม่เข้าคายไม่ออกที่น่าสนใจคือความจริงที่ว่าพลังงานจลน์สามารถขึ้นอยู่กับตำแหน่งที่ระบบนี้ถูกมอง ตัวอย่างเช่น หากเรานำวัตถุที่มองเห็นได้ด้วยกล้องจุลทรรศน์เท่านั้น ร่างกายนี้ก็จะไม่เคลื่อนไหวโดยรวม แม้ว่าจะมีพลังงานภายในอยู่ก็ตาม ภายใต้สภาวะเช่นนี้ พลังงานจลน์จะปรากฏขึ้นก็ต่อเมื่อร่างกายนี้เคลื่อนไหวโดยรวมเท่านั้น

  ร่างกายเดียวกันเมื่อมองในระดับจุลทรรศน์จะมีพลังงานภายในเนื่องจากการเคลื่อนที่ของอะตอมและโมเลกุลที่ร่างกายประกอบขึ้น และอุณหภูมิสัมบูรณ์ของร่างกายจะเป็นสัดส่วนกับพลังงานจลน์เฉลี่ยของการเคลื่อนที่ของอะตอมและโมเลกุลดังกล่าว