Tenaga

Tenaga(Jawi:‏تناݢ‎code: ms is deprecated‎) dalam konteksfizikmerupakan suatu kuantitiskalaryang menerangkan jumlahkerjayang dapat dilakukan oleh sesebuahdayadan juga merupakan sejenis ciri pada objek dan sistem yang menuruti sebuahHukum Keabadian.Jenis-jenis tenaga termasuklah tenagakinetik,keupayaan,haba,graviti,bunyi,cahaya,elastikdanelektromagnetik.

Sejarah

Kemahaman tenaga mula dikembangkan seawal zamanAristotelespada abad ke-4 SM dengan ungkapanBahasa Yunani Kuno:ἐνέργειαcode: grc is deprecated,energeiacode: grc is deprecated"kegiatan, kendalian".

Pada akhir abad ke-17,Gottfried Leibnizmenggagaskanvis viva,atau gaya hidup, yang didefinisikan sebagai perkalian antara jisim sesebuah objek dengan kuadrat kelajuannya yang difikirkan malar kekal. Pengiraan kelajuan yang berkurangan akibat daya geseran difikirkan Leibniz dengan sutu teori bahwa tenaga suhu terdiri dari gerak acak dari bagian pembentuk zat, meski pada akhirnya hal ini mengambil masa lebih satu abad untuk diterima secara umum. Analogi modern dari besaran ini (tenaga kinetik) hanya berbeza pada faktor pengali setengah.

Gustave-Gaspard Coriolismenjelaskan "tenaga kinetik"pada tahun 1829, danWilliam Rankinememunculkan gagasan "tenaga kepupayaan"tahun 1853. Hukumkeabadian tenagajuga pertama kali diusulkan pada awal abad ke-19, dan berlaku pada semua himpunan atau sistem semua benda fizikal yang saling berkaitan sifat yang terasing sendrii. Pernah dipertentangkan apakah panas adalah substansi fisika atau bukan, atau hanyalah besaran fizik sepertimomentum.Pada tahun 1845James Prescott Joulemenemukan hubungan antara kerja mekanik dengan munculnya haba. Pengembangan ini memunculkan teori kekekalan tenaga, dirumuskan formal oleh William Thomson (Lord Kelvin) dalamtermodinamika.Termodinamika memberikan penjelasan bagi pengembangan proses-proses kimia olehRudolf Clausius,Josiah Willard Gibbs,danWalther Nernst.Clausius juga mengemukakan konsepentropidanJožef Stefanmengenalkan hukumtenaga radiasi.Menurutteorema Noether,hukum kekekalan tenaga adalah akibat daripada hukum fizik tidak berubah terhadap waktu.

Unit

UnitSIbagi tenaga ialahjoule(J,)sempena namaJames Prescott Joule.1joulebersamaan dengan 1Newton-meter.

Prinsip Keabadian Tenaga

MengikutPrinsip Keabadian,tenaga tidak boleh hilang atau dimusnahkan tetapi ia boleh di tukar kepada bentuk yang lain.

Kerja

Untuk rencana lanjutan, lihatkerja

Kerjaadalah sukatan tenaga padasesarantertentu.

$E=\int \mathbf {F} \cdot \mathrm {d} \mathbf {s}$

$\mathbf {F}$ialahdayayang bertindak ke atas objek itu

$\mathrm {d}$ialah jumlahsesaranketikadayaitu bertindak

Haba

Haba (disingkatkan Q, juga dipanggil perubahan haba) adalah pertukaran tenaga haba antara dua badan yang mempunyai suhu yang berlainan. Unit SI bagi haba ialah joule.

Kaitan antara haba dan tenaga sama dengan kaitan antara kerja dan tenaga. Haba mengalir antara kawasan yang tidak berada dalam keadaan keseimbangan haba; haba mengalir dari kawasan yang bersuhu tinggi ke kawasan yang bersuhu rendah. Semua objek (jirim) mempunyai tenaga dalaman yang berkaitan dengan pergerakan rawak atom dan molekul dalam jirim. Tenaga dalaman ini berkadaran terus kepada suhu objek itu. Apabila dua objek yang berlainan suhu bersentuhan secara terma, mereka akan menukar tenaga dalaman sehinggalah suhu kedua-dua objek sama. Jumlah tenaga yang dipindah adalah jumlah tenaga yang ditukar. Biasanya haba dikelirukan dengan tenaga dalaman, tetapi kedua-duanya ada perbezaan: haba berkaitan dengan perubahan tenaga dalaman dan kerja yang dilakukan oleh sesuatu sistem. Istilah haba digunakan untuk memperihalkan pengaliran tenaga; manakala istilah tenaga dalaman digunakan untuk memperihalkan tenaga. Memahami perbezaan ini adalah keperluan untuk memahami hukum pertama termodinamik.

Sinaran inframerah biasanya dikaitkan dengan haba, kerana haba pada suhu bilik ke atas akan mengeluarkan radiasi yang tertumpu kepada jalur inframerah tengah

Haba ialah pertukaran tenaga diantara dua objek yang berlainansuhu.

Tenaga Kinetik

Untuk rencana lanjutan lihattenaga kinetik

Tenaga kinetikadalah komponen tenaga yang berkaitan dengan pergerakan sesuatu objek.

$E_{k}=\int {\frac {1}{2}}mv^{2}\,$

dimana

$E_{k}\,$ialahtenaga kinetik

$m\,$ialahjisimobjek

$v\,$ialahhalajuobjek

Tenaga keupayaan

Rencana utama:Tenaga keupayaan

Tenaga keupayaan adalah tenaga yang tersimpan di dalam suatu objek.

Tenaga keupayaan graviti

Rencana utama:Tenaga keupayaan graviti

Tenaga keupayaangravitiialah tenaga yang tersimpan di dalam objek yang terletak pada ketinggian tertentu.

$U_{g}=mgh\,$

$m\,$jisimobjek

$h\,$ketinggian objek dari permukaan

Tenaga keupayaan kenyal

Rencana utama:Tenaga keupayaan kenyal

Tenaga keupayaan kenyal ialah tenaga yang tersimpan dalam spring.

$U_{e}={1 \over 2}kx^{2}$

$k\,$pemalar spring

$x\,$jarak spring dimampatkan darikestabilan

Tenaga Dalam Gerakan Harmonik Mudah

Dalamgerakan harmonik mudah,terdapat dua jenis tenaga iaitutenaga kinetikdan tenaga keupayaan kenyal. Maka jumlah tenaga ialah

$E={\frac {1}{2}}mv_{x}^{2}+{\frac {1}{2}}kx^{2}\,$

$E={\frac {1}{2}}m[-\ Omega Asin(\ Omega t+\phi )]^{2}+{\frac {1}{2}}k[Acos(\ Omega t+\phi )]^{2}\,$

$E={\frac {1}{2}}kA^{2}sin^{2}(\ Omega t+\phi )+{\frac {1}{2}}kA^{2}cos^{2}(\ Omega t+\phi )\,$

$E={\frac {1}{2}}kA^{2}\,$

Lihat juga

• Gerakan berkala
• Kuasa
• Momentum