자동차의 운동 에너지

에너지의 측면에서 바라보면 자동차가 달리고 있는 상태는 곧 운동 에너지가 있는 상태다. 물리학에서는 움직이는 물체가 지니고 있는 에너지를 운동 에너지라고 한다.

 

1. 물리학적 에너지의 개념

 

에너지는 일상 대화에서도 흔히 사용하는 말이다. 기력이나 활력 등을 포함해 다양한 힘을 만들어내는 원천의 의미로 사용할 때가 많다. 가령 에너지 절약은 에너지의 소비를 억제하는 것이다. 소비되면 사라져 버리는 에너지를 소중히 사용하자는 의미다. 즉, 일반적인 의미에서 에너지는 소비하면 사라진다. 그러나 물리학에서는 에너지가 사라지지 않는다.

 

2. 에너지 보존 법칙

 

물리학에서 말하는 에너지에는 운동 에너지 외에도 전기나 열, 빛, 소리 등 다양한 형태의 에너지가 있는데, 그 총량은 절대 변하지 않는다. 어떤 상태의 에너지가 없어졌다면 반드시 그만큼의 에너지가 다른 형태로 변한 것이다. 이것을 에너지 보존의 법칙이라고 한다.

 

예를 들어 자동차 엔진은 화학 에너지(연료)를 운동 에너지로 변환시키는 장치인데, 안타깝게도 화학 에너지를 전부 운동 에너지로 변환시키기가 불가능하다. 물론 에너지는 사라지지 않으므로 운동 에너지가 되지 못한 에너지는 다른 형태의 에너지가 된다. 이렇게 목적한 형태 이외의 에너지로 변환된 분량을 손실이라고 한다.

 

3. 자동차 운동 에너지의 변환

 

주행 중인 자동차의 엔진이 정지하면 주행 저항에 따라 속도가 줄어든다. 이것은 운동 에너지가 줄어든다는 뜻이다. 줄어든 에너지는 열에너지로 변환된다.