| مکانیک کلاسیک |
| --- |
| {\displaystyle {\vec {F}}=m{\vec {a}}}قوانین حرکت نیوتن |
| 
* تاریخچه
* گاه‌شمار

 |
| بخش‌ها
* کاربردی
* سماوی
* محیط‌های پیوسته
* تحلیلی
* سینماتیک
* سینتیک
* استاتیک
* آماری

 |
| مفاهیم پایه
* شتاب
* تکانه زاویه‌ای
* کوپل
* اصل دالامبر
* انرژی
	+ انرژی جنبشی
	+ انرژی پتانسیل
* نیرو
* چارچوب مرجع
* ضربه
* لختی / گشتاور لختی
* جرم (فیزیک)
* توان
* کار
* گشتاور
* تکانه
* فضا
* سرعت
* زمان
* گشتاور نیرو
* سرعت برداری
* کار مجازی

 |
| فرمول‌سازی‌ها
* **قوانین حرکت نیوتن**
* **مکانیک تحلیلی** 
	+ مکانیک لاگرانژی
	+ مکانیک هامیلتونی
	+ Routhian mechanics
	+ معادله هامیلتون-ژاکوبی
	+ Appell's equation of motion
	+ Udwadia–Kalaba equation
	+ Koopman–von Neumann mechanics
 |
| موضوعات اصلی
* نوسانگر هماهنگ (نسبت میرایی)
* بردار جابجایی
* معادله حرکت
* قانون حرکت اویلر
* شبه‌نیرو
* اصطکاک
* نوسانگر هماهنگ

* دستگاه مرجع لخت / دستگاه مرجع غیر لخت
* حرکت صفحه‌ای ذره

* حرکت (حرکت خطی)
* قانون جهانی گرانش نیوتن
* قوانین حرکت نیوتن
* سرعت نسبی
* جسم صلب
	+ دینامیک اجسام صلب
	+ معادلات اویلر
* نوسانگر هماهنگ ساده
* ارتعاش
 |
| چرخش به دور محور ثابت
* حرکت دایره‌ای
* دستگاه مرجع چرخان
* نیروی مرکزگرا
* نیروی گریز از مرکز
	+ عکس العمل
* اثر کوریولیس
* آونگ
* سرعت
* سرعت دورانی

* شتاب زاویه‌ای / جابه‌جایی زاویه‌ای / بسامد زاویه‌ای / سرعت زاویه‌ای
 |
| دانشمندان
* گالیله
* نیوتن
* کپلر
* جرمایا هاروکس
* هالی
* اویلر
* دالامبر
* کلرو
* لاگرانژ
* لاپلاس
* همیلتون
* پواسون
* دانیل برنولی
* یوهان برنولی
* کوشی

 |
| * ن
* ب
* و
 |

سازمان استاندارد SI فیزیک، **توان** میزان جابه‌جایی، دگرگونی یا استفادهٔ انرژی در یکای زمان است. یکای این کمیت ژول بر ثانیه (J/s) یا همان وات است (به احترام جیمز وات، مخترع ماشین بخار). برای نمونه، برای یک لامپ، نرخ تبدیل انرژی الکتریکی به گرما و نور در وات شمرده می‌شود. هر چه لامپ پر توان تر باشد، انرژی الکتریکی بیشتری در یکای زمان تبدیل می‌شود.
تبدیل انرژی را می‌توان برای انجام کار (فیزیک) استفاده کرد. پس توان همچنین نرخ انجام کار در یکای زمان است.

**•** برای بالا بردن یک جسم از پله‌ها، چه بدویم و چه راه برویم کار یکسانی می‌کنیم. اما هنگام دویدن توان بیشتری مصرف می‌شود چون همان مقدار کار در مدت کمتری انجام می‌شود.

**•** توان خروجی یک موتور الکتریکی برابرست با حاصل‌ضرب گشتاوری که موتور می‌سازد در سرعت زاویه‌ایِ محور خارجی آن.

**•** توان مصرف شده برای جابه‌جا کردن یک اتومبیل برابرست با حاصل‌ضرب نیروی کشش چرخ‌ها در سرعت اتومبیل.

انتگرال توان روی مدت تعریف کار انجام شده‌است. چون این انتگرال به مسیر وارد کردن نیرو و گشتاور بستگی دارد، این محاسبه کار را «تابع مسیر» می‌خوانند.

یکاها
-----

بعد توان انرژی بخش بر زمان است. یکای SI توان همان وات (W) است که برابر است با یک ژول بر ثانیه. از دیگر یکاهای توان می‌توان ارگ بر ثانیه (erg/s)، اسب بخار (hp)، فوت-پوند بر دقیقه یا یکای بریتانیایی حرارت بر ساعت (BTU/h) را خاطر نشان کرد.

توان متوسط
----------

به عنوان یک نمونه ساده، سوزاندن یک کیلوگرم زغال سنگ خیلی بیشتر از منفجر کردن یک کیلوگرم تی‌ان‌تی انرژی آزاد می‌کند، ولی چون واکنش تی‌ان‌تی سریع‌تر انرژی آزاد می‌کند توان خیلی بالاتر از زغال‌سنگ می‌رساند.
اگر ΔW مقدار کار انجام شده در مدت زمان Δt باشد، آنگاه توان متوسط این‌گونه تعریف می‌شود:

{\displaystyle P\_{avg}={\frac {\Delta W}{\Delta t}}}

پس **توان لحظه‌ای** مقدار حد توان متوسط است هنگامی که Δt به صفر میل می‌کند.

{\displaystyle P=\lim \_{\Delta t\rightarrow 0}P\_{avg}=\lim \_{\Delta t\rightarrow 0}{\frac {\Delta W}{\Delta t}}={\frac {\mathrm {d} W}{\mathrm {d} t}}}

اگر توان P ثابت باشد، مقدار کار انجام شده در مدت زمان Τ این‌گونه محاسبه می‌شود:

{\displaystyle W=PT}

اگر انرژی تبدیل شده باشد، نماد E بیشتر از نماد W بکار می‌رود.

توان مکانیکی
------------

توان در سامانه‌های مکانیکی، آمیزشی از نیروها و حرکت است. به‌طور خاص، توان حاصل‌ضرب نیروی وارد بر جسم در سرعت آن یا حاصل‌ضرب گشتاور اعمال شده بر یک محور و سرعت زاویه‌ای آن است.
توان مکانیکی نیز به صورت مشتق زمان کار تعریف می‌شود. در مکانیک، کار مکانیکی انجام داده شده توسط یک نیروی **F** بر روی جسمی که خم **С** را طی می‌کند را می‌توان با انتگرال خطی زیر پیدا کرد:

{\displaystyle W\_{C}=\int \_{C}\mathbf {F} \cdot \mathrm {d} \mathbf {x} =\int \_{C}\mathbf {F} \cdot \mathbf {v} \mathrm {dt} }

به‌طوری‌که **x** متغیر مستقل خم **C** است و **v** سرعت در مسیر است. مشتق زمان این معادله، توان لحظه‌ای را می‌دهد:

{\displaystyle P(t)=\mathbf {F} \cdot \mathbf {v} }

در سامانه‌های چرخشی توان برابرست با حاصل‌ضرب گشتاور **τ** و سرعت زاویه‌ای **ω**.

{\displaystyle P(t)={\boldsymbol {\tau }}\cdot {\boldsymbol {\omega }}}

در سامانه‌های سیال مانند محرک‌های هیدرولیکی (اَکتواتُرها) توان برابرست با حاصل‌ضرب فشار **p** به پاسکال (N/m²) در آهنگ شارش حجمی **Q** در متر مکعب بر ثانیه (m³/s):

{\displaystyle P(t)=pQ}

مزیت مکانیکی
------------

اگر سامانه مکانیکی هیچ تلفاتی نداشته باشد، توان ورودی با توان خروجی برابر است. این اصل به ما فرمول ساده‌ای برای مزیت مکانیکی سامانه می‌دهد. اگر توان ورودی سامانه، نیروی *FA* وارد بر نقطه‌ای با سرعت *vA* و توان خروجی سامانه نیروی *FB* وارد بر نقطه‌ای با سرعت *vB* باشد و هیچ تلفاتی در سامانه نداشته باشیم، آنگاه:

{\displaystyle P=F\_{A}v\_{A}=F\_{B}v\_{B}}
و مزیت مکانیکی سامانه این‌گونه بدست می‌آید:

{\displaystyle \mathrm {MA} ={\frac {F\_{B}}{F\_{A}}}={\frac {v\_{A}}{v\_{B}}}}

روابط مشابهی برای سامانه‌های چرخشی موجودند:

اگر توان ورودی سامانه دارای گشتاور *TA* و سرعت زاویه‌ای *ωA* باشد و توان خروجی سامانه دارای گشتاور *TB* و سرعت زاویه‌ای *ωB* باشد و سامانه هیچ تلفاتی نداشته باشد، آنگاه داریم:

{\displaystyle P=T\_{A}\omega \_{A}=T\_{B}\omega \_{B}}

و مزیت مکانیکی سامانه این‌گونه بدست می‌آید:

{\displaystyle \mathrm {MA} ={\frac {T\_{B}}{T\_{A}}}={\frac {\omega \_{A}}{\omega \_{B}}}}

این روابط برای تعریف کارایی بیشینه سیستم از لحاظ نسبت سرعت‌ها مفیدند. برای فهم بهتر اهمیت آن‌ها این ویکی را بخوانید.

توان در نورشناسی
----------------

در نورشناسی، یا رادیومتری، واژه توان گاهی به معنی شار تابشی است (نسبت متوسط جابه‌جایی انرژی توسط امواج الکترومغناطیسی که یکای آن وات است) یا به توان دیوپتری یک عدسی یا آینه (مقیاسی از توانایی فوکوس کردن نور که یکای آن دیوپتر (m−1)است: P=1/f) اشاره دارد.

توان الکتریکی
-------------

توان لحظه‌ای الکتریکی ای که به مؤلفه‌ای از مدار می‌رسد برابرست با:

{\displaystyle P(t)=I(t)\cdot V(t)}

به‌طوری که:
{\displaystyle P(t)} توان لحظه‌ای است به وات.
{\displaystyle V(t)} اختلاف پتانسیل الکتریکی (یا تغییر ولتاژ) بین دو سر مؤلفه به ولت است.
{\displaystyle I(t)} جریان الکتریکی در آمپر است که از مؤلفه می‌گذرد.

اگر مؤلفه یک مقاومت (قطعه الکتریکی) باشد که نسبت ولتاژ به شدت جریان آن زمان-ناوردا است، آنگاه داریم:

{\displaystyle P=I\cdot V=I^{2}\cdot R={\frac {V^{2}}{R}}}

به‌طوری‌که {\displaystyle R={\frac {V}{I}}} مقاومت الکتریکی به اهم است.

توان اوج و چرخه کار
-------------------

در زنجیره‌ای از پالس‌های یک‌ریخت، توان لحظه‌ای، تابعی متناوب از زمان است. نسبت زمان پالس به دوره برابرست با نسبت توان متوسط به توان اوج که به آن چرخه کار می‌گویند.
در مورد سیگنال متناوب {\displaystyle s(t)} با دورهٔ {\displaystyle T}، مانند زنجیره‌ای از پالس‌های یک‌ریخت، توان لحظه‌ای {\displaystyle p(t)=|s(t)|^{2}} نیز تابعی متناوب با دوره {\displaystyle T} است. **توان اوج** به صورت {\displaystyle P\_{0}=\max[p(t)]} تعریف می‌شود.
توان اوج همیشه به سادگی قابل اندازه‌گیری نیست، اما اندازه‌گیری توان متوسط معمول تر است. اگر انرژیِ هر پالس را به صورت زیر تعریف کنیم:

{\displaystyle \epsilon \_{\mathrm {pulse} }=\int \_{0}^{T}p(t)\mathrm {d} t}

آنگاه توان متوسط این‌گونه بدست می‌آید:

{\displaystyle P\_{\mathrm {avg} }={\frac {1}{T}}\int \_{0}^{T}p(t)\mathrm {d} t={\frac {\epsilon \_{\mathrm {pulse} }}{T}}}

می‌توانیم طول پالس **τ** را طوری تعریف کنیم که: {\displaystyle P\_{0}\tau =\epsilon \_{\mathrm {pulse} }} تا نسبت زیر برقرار باشد. به این نسبت چرخهٔ کار زنجیره پالس‌ها می‌گویند.

{\displaystyle {\frac {P\_{\mathrm {avg} }}{P\_{0}}}={\frac {\tau }{T}}}

| * ن
* ب
* و
انرژی |
| --- |
| 
* دید کلی
* پیشینه
* نمایه

 |
| اصول پایه | 
* انرژی
	+ یکای انرژی
* پایستگی انرژی
* ترمودینامیک
* تبدیل انرژی
* شرایط انرژی
* گذار انرژی
* تراز انرژی
* سیستم انرژی
* جرم (فیزیک)
	+ Negative mass
	+ هم‌ارزی جرم و انرژی
* توان (فیزیک)
* ترمودینامیک
	+ Quantum thermodynamics
	+ قوانین ترمودینامیک
	+ سیستم ترمودینامیکی
	+ حالت ترمودینامیکی
	+ پتانسیل ترمودینامیکی
	+ انرژی آزاد ترمودینامیکی
	+ فرایند برگشت‌ناپذیر (ترمودینامیک)
	+ منبع گرمایی
	+ انتقال گرما
	+ ظرفیت گرمایی
	+ حجم (ترمودینامیک)
	+ تعادل ترمودینامیکی
	+ تعادل گرمایی
	+ دمای ترمودینامیکی
	+ تک‌افتاده
	+ آنتروپی
	+ آنتروپی آزاد
	+ نیروی آنتروپی
	+ Negentropy
	+ کار (فیزیک)
	+ اکسرژی
	+ آنتالپی

 |
| انواع | 
* انرژی جنبشی
* انرژی درونی
* انرژی گرمایی
* انرژی پتانسیل
* انرژی پتانسیل گرانشی
* انرژی کشسانی
* انرژی پتانسیل الکتریکی
* انرژی مکانیکی
* Interatomic potential
* انرژی الکتریکی
* Magnetic
* انرژی یونش
* انرژی تابشی
* انرژی بستگی
* انرژی بستگی هسته
* انرژی پیوند گرانشی
* Quantum chromodynamics binding energy
* انرژی تاریک
* اثیر
* Phantom
* انرژی منفی
* انرژی شیمیایی
* جرم نامتغیر
* Sound energy
* انرژی سطح
* انرژی خلأ
* انرژی نقطه صفر

 |
| حامل‌های انرژی | 
* پرتو
* آنتالپی
* موج‌های مکانیکی
* صدا
* سوخت
	+ سوخت فسیلی
* گرما
	+ گرمای نهان
* کار (فیزیک)
* برق
* باتری
* خازن

 |
| انرژی اولیه | 
* سوخت فسیلی
	+ زغال‌سنگ
	+ نفت خام
	+ گاز طبیعی
* سوخت هسته‌ای
	+ Natural uranium
* انرژی تابشی
* انرژی خورشیدی
* انرژی بادی
* انرژی آبی
* انرژی دریایی
* انرژی زمین‌گرمایی
* زیست‌انرژی
* انرژی پتانسیل گرانشی

 |
| اجزای سیستم انرژی | 
* مهندسی انرژی
* پالایشگاه نفت
* توان الکتریکی
* نیروگاه سوخت فسیلی
	+ تولید هم‌زمان
	+ Integrated gasification combined cycle
* انرژی هسته‌ای
	+ نیروگاه هسته‌ای
	+ مولد گرما-الکتریکی ایزوتوپی
* برق خورشیدی
	+ سامانه فتوولتاییک
	+ انرژی خورشیدی متمرکز
* انرژی حرارتی خورشیدی
	+ برج کانون خورشیدی
	+ کوره خورشیدی
* انرژی بادی
	+ نیروگاه بادی
	+ Airborne wind energy
* انرژی آبی
	+ برق آبی
	+ نیروگاه موج
	+ انرژی کشندی
* الکتریسیته زمین‌گرمایی
* زیست‌توده

 |
| کاربرد و عرضه انرژی | 
* Energy consumption
* ذخیره انرژی
* انرژی مصرفی جهان
* امنیت انرژی
* نگهداری انرژی
* بهره‌وری انرژی
	+ Transport
	+ Agriculture
* انرژی تجدیدپذیر
* انرژی پایدار
* سیاست انرژی
	+ توسعه انرژی
* عرضه و مصرف انرژی در جهان
* South America
* USA
* Mexico
* Canada
* Europe
* رده:انرژی در آسیا
* Africa
* Australia

 |
| متفرقه | 
* Jevons paradox
* تأثیرات کربن

 |
| 
* **رده**
* **انبار**
* **درگاه**
* **ویکی‌پروژه**

 |

| * ن
* ب
* و
انرژی |
| --- |
| 
* Outline
* History
* Index

 |
| Fundamentalconcepts | 
* انرژی
	+ یکای انرژی
* پایستگی انرژی
* ترمودینامیک
* تبدیل انرژی
* شرایط انرژی
* گذار انرژی
* تراز انرژی
* سیستم انرژی
* جرم (فیزیک)
	+ Negative mass
	+ هم‌ارزی جرم و انرژی
* توان (فیزیک)
* ترمودینامیک
	+ Quantum thermodynamics
	+ قوانین ترمودینامیک
	+ سامانه ترمودینامیکی
	+ حالت ترمودینامیکی
	+ پتانسیل ترمودینامیکی
	+ انرژی آزاد ترمودینامیکی
	+ فرایند برگشت‌ناپذیر (ترمودینامیک)
	+ منبع گرمایی
	+ انتقال گرما
	+ ظرفیت گرمایی
	+ حجم (ترمودینامیک)
	+ تعادل ترمودینامیکی
	+ تعادل گرمایی
	+ دمای ترمودینامیکی
	+ تک‌افتاده
	+ آنتروپی
	+ آنتروپی آزاد
	+ نیروی آنتروپی
	+ Negentropy
	+ کار (فیزیک)
	+ اکسرژی
	+ آنتالپی

 |
| Types | 
* انرژی جنبشی
* انرژی درونی
* انرژی گرمایی
* انرژی پتانسیل
* انرژی پتانسیل گرانشی
* انرژی کشسانی
* انرژی پتانسیل الکتریکی
* انرژی مکانیکی
* Interatomic potential
* Quantum potential
* انرژی الکتریکی
* Magnetic
* انرژی یونش
* انرژی تابشی
* انرژی بستگی
* انرژی بستگی هسته
* انرژی پیوند گرانشی
* Quantum chromodynamics binding energy
* انرژی تاریک
* اثیر (فیزیک)
* Phantom
* انرژی منفی
* انرژی شیمیایی
* جرم نامتغیر
* Sound energy
* انرژی سطح
* انرژی خلأ
* انرژی نقطه صفر
* Quantum potential
* نوسان کوانتومی

 |
| حامل‌های انرژیs | 
* تابش
* آنتالپی
* موج‌های مکانیکی
* صدا
* سوخت
	+ سوخت فسیلی
* هیدروژن
	+ انرژی هیدروژن
* گرما
	+ گرمای نهان
* کار (فیزیک)
* الکتریسیته
* باتری
* خازن

 |
| انرژی اولیه | 
* سوخت فسیلی
	+ زغال‌سنگ
	+ نفت خام
	+ گاز طبیعی
* سوخت هسته‌ای
	+ Natural uranium
* انرژی تابشی
* انرژی خورشیدی
* انرژی بادی
* انرژی آبی
* انرژی دریایی
* انرژی زمین‌گرمایی
* زیست‌انرژی
* انرژی پتانسیل گرانشی

 |
| سیستم انرژیcomponents | 
* مهندسی انرژی
* پالایشگاه نفت
* توان الکتریکی
* نیروگاه سوخت فسیلی
	+ تولید هم‌زمان
	+ Integrated gasification combined cycle
* انرژی هسته‌ای
	+ نیروگاه هسته‌ای
	+ مولد گرما-الکتریکی ایزوتوپی
* برق خورشیدی
	+ سامانه فتوولتایی
	+ برق خورشیدی متمرکز
* انرژی حرارتی خورشیدی
	+ برج کانون خورشیدی
	+ کوره خورشیدی
* انرژی بادی
	+ نیروگاه بادی
	+ Airborne wind energy
* انرژی آبی
	+ برق آبی
	+ انرژی موج
	+ انرژی کشندی
* الکتریسیته زمین‌گرمایی
* زیست‌توده

 |
| Use andsupply | 
* Energy consumption
* ذخیره انرژی
* عرضه و مصرف انرژی در جهان
* امنیت انرژی
* نگهداری انرژی
* بهره‌وری انرژی
	+ Transport
	+ Agriculture
* انرژی تجدیدپذیر
* انرژی پایدار
* سیاست انرژی
	+ توسعه انرژی
* عرضه و مصرف انرژی در جهان
* South America
* USA
* Mexico
* Canada
* Europe
* رده:انرژی در آسیا
* Africa
* Australia

 |
| Misc. | 
* Jevons paradox
* ردپای کربنی

 |
| 
* **رده:انرژی**
* **Commons**
* **درگاه:انرژی**
* **WikiProject**

 |