Energia vs jõud
Jõud ja energia on kaks põhimõistet nii klassikalises kui ka relativistlikus mehaanikas. Sellistes valdkondades silma paistmiseks on oluline neid termineid selgelt tõlgendada. Selles artiklis käsitleme kahe mõiste, jõu ja energia, põhitõdesid, nende sarnasusi ja lõpuks erinevusi.
Energia
Energia on mitteintuitiivne mõiste. Mõiste "energia" on tuletatud kreeka sõnast "energeia", mis tähendab toimimist või tegevust. Selles mõttes on energia tegevuse taga olev mehhanism. Energia ei ole otseselt vaadeldav suurus. Kuid seda saab arvutada väliseid omadusi mõõtes. Energiat võib leida mitmel kujul. Kineetiline energia, soojusenergia ja potentsiaalne energia on vaid mõned. Kuni erirelatiivsusteooria väljatöötamiseni arvati, et energia on universumis säilinud omadus. Relatiivsusteooria koos kvantmehaanikaga näitas, et energia ja mass on omavahel asendatavad. See toob kaasa energia – universumi massisäästu. Mõlemad kogused on aine kaks vormi. Kuulus võrrand E=mc2 annab meile energiahulga, mille saab saada m massihulgast. Kui aga tuumasünteesi või tuuma lõhustumist ei esitata, võib arvata, et süsteemi energia säilib. Kineetiline energia on energia, mis põhjustab objekti liikumisi; potentsiaalne energia tekib objekti paigutamise kohast ja soojusenergia temperatuuri tõttu.
Sundi
Jõud on kõigi füüsikavormide põhimõiste. Kõige elementaarsemas mõttes on olemas neli põhijõudu. Need on gravitatsioonijõud, elektromagnetiline jõud, nõrk jõud ja tugev jõud. Neid nimetatakse ka interaktsioonideks ja need on mittekontaktsed jõud. Igapäevane jõud, mida me objekti lükkamisel või mis tahes töö tegemisel kasutame, on kontaktjõud. Tuleb märkida, et jõud toimivad alati paarikaupa. Objektilt A objektile B mõjuv jõud on võrdne ja vastupidine objektile A mõjuva jõuga objektile B. Seda nimetatakse Newtoni kolmandaks liikumisseaduseks. Jõu üldine tõlgendus on "võime teha tööd". Tuleb märkida, et töö tegemiseks on vaja jõudu, kuid iga jõud ei pruugi tööd teha. Jõu rakendamiseks on vaja teatud kogust energiat. Seejärel kantakse see energia üle objektile, millele jõud mõjub. See jõud töötab teisel objektil. Selles mõttes on jõud energia ülekandmise meetod. Klassikalise mehaanika töötas välja peamiselt Sir. Isaac Newton. Tema kolm liikumisseadust on kogu klassikalise mehaanika alus. Teises seaduses on objektile mõjuv netojõud defineeritud kui objekti impulsi muutumise kiirus.
Mis vahe on jõul ja energial?
• Energia on võime asju opereerida või aktiveerida, samas kui jõud on energia ülekandmise meetod.
• Suletud süsteemi energia ja mass säilivad, kuid seda jõusäästu pole.
• Jõud on vektorsuurus, energia aga skalaar.
