5.6. Έργο και ενέργεια: οι δυο όψεις του ίδιου νομίσματος

Στις προηγούμενες σελίδες αναφερθήκαμε σε όλα όσα αφορούν το έργο. Πίσω από την έννοια "έργο" βρίσκεται η σημαντικότερη, ίσως, ιδιότητα της ύλης: η ενέργεια.

Η ενέργεια εμφανίζεται με πολλές μορφές. Οι πιο συνηθισμένες μορφές της είναι: η μηχανική, η ηλεκτρική, η θερμική, η φωτεινή, η ηλιακή, η ακουστική, η ατομική, η πυρηνική. Από την ονομασία τους και μόνο μπορεί κάποιος να αντιληφθεί το είδος του φαινομένου που βρίσκεται πίσω από κάθε ενέργεια. Τελικά, κάθε διαδικασία ζωής και εξέλιξης συνοδεύεται από κάποια ενεργειακή διαδικασία. Σε όλα τα φυσικά φαινόμενα μια μορφή ενέργειας μεταβάλλεται ή μετατρέπεται σε άλλη ενέργεια. Η μακρόχρονη εμπειρία επιτρέπει τη διατύπωση του νόμου διατήρησης της ενέργειας:

Η ενέργεια δεν παράγεται από το μηδέν ούτε οδηγείται στο μηδέν (δεν εξαφανίζεται). Μπορεί μόνο να μετατρέπεται από μια μορφή σε μια άλλη.

Ας αναφερθούμε συνοπτικά στα πιο γνωστά είδη ενέργειας, εξετάζοντας κυρίως τα αίτια και το ρόλο τους.

Μηχανική είναι η ενέργεια που εμφανίζεται στα μηχανικά φαινόμενα (κινήσεις, παραμορφώσεις, μετατοπίσεις σε διάφορα επίπεδα ως προς το έδαφος). Διακρίνεται σε δύο μορφές: σε κινητική και σε δυναμική.

• Κινητική ενέργεια είναι εκείνη που οφείλεται στην κίνηση υλικού σημείου ή σώματος και συνδέεται με την ταχύτητα του (με τη γενική σημασία που έχει ο όρος "ταχύτητα"). Μια απλή και συνηθισμένη περίπτωση εμφάνισης της κινητικής ενέργειας είναι το σώμα της 1ης από τις παρακάτω εικόνες. Δεχόμαστε λείο επίπεδο και σώμα αρχικά σε ηρεμία. Το έργο W της συνισταμένης δύναμης μπορεί να εκφραστεί με μια σχέση "εύχρηστη", αν αξιοποιήσουμε τις εξισώσεις: W=Fολ s, Fολ= mα, υ=αt s=1/2 at2 Καταλήγουμε: W= 1/2 m(αt)2 ή τελικά, W= 1/2 mυ2. Η παράσταση 1/2 mυ2 εκφράζει την κινητική ενέργεια του κινητού: Κ= 1/2 mυ2 (5.6)