운동 에너지 등 이런 에너지를 어떻게 계산하는지 궁금합니다.

Question

실제 에너지라는 것이 정확히 얼마다 이렇게 계산할 수 있는건가요? 아니면 그냥 서로 단위를 정해서 이만큼은 이렇게 표시하기로 약속한 것인가요?

그 힘이라는 보여지지 않는 것을 어떻게 수치화하는지 궁금합니다.

Answer 1

안녕하세요. 이상현 과학전문가입니다.

열량으로 변환하여 특정 온도에 도달하기 까지 필요한 에너지를 역추적 하여 온도를 측정핢으로써 해당 에너지를 가늠하는 방법 같은것들이 있습니다.

즉, 우리가 이미 알고있는 에너지값을 이용하여 측정한 뒤 역추적하는 방식으로 증명하는것이 가장 쉬운방법입니다.

감사합니다.

Answer 2

운동에너지는 질량의 절반과 속도의 제곱으로 구할 수 있습니다. (E = 1/2 * m * v^2)

위치에너지는 질량이 얼마나 높이 있냐와 중력 가속도를 곱해서 구할 수 있습니다. (U = mgh)

물리적으로 일의 양 W = 가해진 힘과 방향의 내적 F * s로 구할 수 있고

위의 식은 모두 일의 양의 정의에 따라 유도될 수 있습니다.

Answer 3

안녕하세요. 과학전문가입니다. 1J은 1N의 힘으로 1m 이동하는 동안 한 일로 일은 에너지로 전환이 되기에 같은 단위를 사용합니다. 운동에너지는 1/2 X 질량 X 속력의 제곱으로 구할수 있습니다.

Answer 4

안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.

힘을 정의하여 측정하기 때문입니다. 힘을 물체를 움직이거나 변형시키는 것을 의미합니다. 즉, 물체가 정지해있다가 힘을 받아 움직인 다는 것은 속력이 생긴것으로 가속을 받은것입니다. 그리고 가속을 가할 시 질량이 큰 물체와 질량이 작은 물체에 대해 어느것이 더 어렵냐를 따질 때 힘을 쓰는 것이죠. 그래서 힘의 정의는 질량과 가속도를 곱한 값입니다.

에너지는 힘이 한 일이나 할 수 있는 일입니다. 물리학에서 말하는 일은 힘을 주어 물체를 이동시켰을 때, 힘의 방향으로 물체가 이동할 때 일을했다고 정의합니다. 즉, 힘과 힘의방향으로 이동한 거리를 곱하는 것을 정의합니다.

보이지 않는 것을 정의하여 수치화해 표현함으로써 물체의 운동을 예측할 수 있고 이러한 것들이 쌓여 기술의 발전으로 이어질 수 있습니다.