پایستگی انرژی
معنی کلمه پایستگی انرژی در دانشنامه عمومی
پیامد دیگر این قانون این است که ماشین حرکت دائمی تنها هنگامی کار می کند که هیچ انرژی ای به پیرامون خود ندهد. اگر انرژی ای که دستگاه به پیرامون خود می دهد بیشتر از انرژی ای باشد که می گیرد و جرم دستگاه هم ثابت بماند، چنین دستگاهی نمی تواند برای همیشه کار کند.
فیلسوفان باستان مانند تالس میلتوسی اندیشه هایی دربارهٔ پایستگی آنچه که همه چیز از آن ساخته شده است داشتند. البته معلوم نیست که منظور از آن چیز انرژی یا جرم - انرژی بوده باشد ( مثلاً تالس فکر می کرد که همه چیز از آب ساخته شده ) . در سال ۱۶۳۸، گالیله نتایج بررسی هایش را دربارهٔ چندین پدیده - - از جمله حرکت آونگ - - منتشر کرد که ( به زبان امروزی ) تبدیل انرژی جنبشی به انرژی پتانسیل و برعکس را نشان می داد. گاتفرید ویلهم لایبنیتز نخستین کسی بود که در سال های ۱۶۷۸ تا ۱۶۸۹ ( میلادی ) کوشید رابطه ای ریاضی را برای نوعی از انرژی که به حرکت وابسته است ( انرژی جنبشی ) به دست آورد. لایبنیتز فهمید که در بسیاری از سیستم های مکانیکی ( با جرم های m i و سرعت های v i ) ،
تا وقتی که جرم ها به هم برنخورند پایسته است. او این کمیت را vis viva یا نیروی زندهٔ سیستم نام نهاد. قانون او شکل دقیقی از پایستگی انرژی جنبشی را در نبود اصطکاک نشان می داد ( البته انرژی جنبشی واقعی نصف این مقدار است ) . بسیاری از فیزیک دانان آن زمان می دانستند که حتی در سیستم های با اصطکاک، قانون پایستگی تکانه با تعریف زیر برای تکانه برقرار است:
بعدها نشان داده شد که در شرایط مناسب، مثلاً در برخورد کشسان، هر دو کمیت انرژی و تکانه پایسته اند.
معنی کلمه پایستگی انرژی در ویکی واژه
جملاتی از کاربرد کلمه پایستگی انرژی
انرژی مکانیکی یک کمیت نردهای یا اسکالر است و هنگامی پایستگی انرژی مکانیکی برقرار میشود که از نیروهای اتلافی مانند نیروی مقاومت هوا و اصطکاک صرف نظر کنیم. انرژی مکانیکی به یکی از انواع متمایز انرژی نسبت به دیگر انواع انرژی مثل انرژی الکترومغناطیسی، هستهای ،اتمی یا شیمیایی است؛ که همیشه با مکان حرکت یا حرکت ماده یا جسم مادی سر و کار دارد.
قوانین پایستگی انرژی مکانیکی و پایستگی تکانه خطی، دقیقاً برقرار بوده (پایستگی انرژی جنبشی همواره برقرار نیست) و به ما این امکان را میدهد تا نتیجه برخورد را پیشبینی کنیم.
با توجه به نقش مهم انرژی پتانسیل در عرصه های دانش به فناوری زندگی روزانه، ممکن است چنین تصور شود که از زمان تشخیص شناسایی این انرژیِ مدتی طولانی گذشته است، اما اینطور نیست. مفهوم نیرو را که بستگی نزدیکی با انرژی پتانسیل دارد. اولین بار آیزاک نیوتن در قرن هفدهم مطرح کرد؛ ولی مفهوم انرژی یا پایستگی انرژی تا قرن نوزدهم مطرح نشد. مدتها قبل از آن، در اواخر قرن هفدهم، هویگنس در بحث حرکت، به انرژی پتانسیل اشاره کرده بود. اما اصطلاح انرژی پتانسیل را بکار نبرده بود و اهمیت آن را نیز در نیافته بود. در اوایل قرن هیجدهم ژاک برنولی کار مجازی را که مشابه انرژی پتانسیل است توصیف کرده، ولی به اهمیت آن پی نبرد.
برخی فیزیکدانان احساس میکنند توسعهٔ قوانین ترمودینامیک در قرن نوزدهم و فیزیک کوانتومی در قرن بیستم توضیح علمی برهان علیت را تا حدودی تضعیف کردهاست. میچیو کاکو در کتابش ابرفضا مستقیماً به برهان علیت اشاره میکند و میگوید که این برهان توسط قانون پایستگی انرژی و قوانین حاکم بر فیزیک مولکولی رد میشود.
این قانون بیان دیگری از پایستگی انرژی است.
طبق نظریهٔ نسبیت مجموع «جرم و انرژی» پایدار و تغییرناپذیر است (و آن را قانون پایستگی انرژی مینامند)؛ بدین معنا که انرژی از شکلی به شکل دیگر یا به جرم تبدیل شود ولی هرگز تولید یا نابود نمیشود. بر طبق تئوری نور بقای جرم و انرژی پیامدی از این اصل است که قوانین فیزیکی در طول زمان بدون تغییر باقی میمانند. انرژی هر جسم (طبق نسبیت خاص) جنبش ذرات بنیادی آن جسم است و مقدار آن از معادلهٔ معروف آلبرت اینشتین بهدست میآید:
جرم و انرژی دو نام متفاوت (واحدهای اندازهگیری متفاوت) برای یک کمیت اساسی و پایسته فیزیکی میباشند. به همین جهت قانون پایستگی انرژی و قانون پایستگی جرم معادل یکدیگر و هر دو معتبرند. در سال ۱۹۴۶ اینشتین در مقالهای توضیح داد که «قانون پایستگی جرم [...] در چارچوب نسبیت خاص ناکافی بوده و به همین منظور با قانون پایستگی انرژی ادغام گردید. شصت سال پیشتر از آن نیز قانون پایستگی انرژی مکانیکی با قانون پایستگی گرما (انرژی حرارتی) تلفیق گردیده بود. ممکن است این تصور پیش آید که قانون پایستگی انرژی که پیشتر نیز قانون پایستگی گرما را بلعیده و در خود هضم کرده بود، اینک به سوی بلعیدن پایستگی جرم میرود تا اینکه فقط خودش یکّه و تنها در میدان باقی بماند».