Energi - er ... potensiell og kinetisk energi. Hva er energi i fysikk?

Energi - dette er slik at det ikke bare er liv på planeten vår, men også i universet. Samtidig kan det være svært forskjellige. For eksempel, varme, lyd, lys, elektrisitet, mikrobølger, kalori er de forskjellige typer av energi. For alle de prosessene som foregår rundt oss, er det nødvendig dette stoffet. Mesteparten av energien alle ting på jorden mottar fra solen, men det er andre kilder til det. Solen sender sin planet så mye som ville bli utviklet samtidig 100 millioner i den mektigste kraft.

Hva er energi?

Teorien fremsatt Albertom Eynshteynom, vi studerer forholdet mellom materie og energi. Denne store vitenskapsmann var i stand til å vise evne til å forvandle ett stoff til et annet. Det viste seg at energi er den viktigste faktoren i eksistensen av organer, og saken er sekundær.

Energi - er, stort sett, evne til å utføre noe arbeid. Det var hun som står bak konseptet med en kraft som kan bevege kroppen eller gi den nye egenskaper. Hva betyr begrepet "energi"? Fysikk - det er en grunnleggende vitenskap, som viet sitt liv, mange forskere fra ulike epoker og land. Aristoteles brukte ordet "energi" for å referere til menneskelige aktiviteter. Oversatt fra det greske "energi" - denne "aktivitet", "makt", "action", "power". Første gang ordet vises i avhandling av den greske vitenskapsmannen kalt "fysikk".

I konvensjonell forstand, er det nå begrepet har blitt laget den engelske fysikeren Thomas Young. Denne betydningsfulle hendelsen skjedde i det fjerne 1807. På 50-tallet av XIX århundre. Norsk ingeniør Uilyam Tomson først brukt begrepet "kinetic engergiya", og i 1853 den skotske fysikeren Uilyam Renkin innførte begrepet "potensiell energi".

I dag er dette en skalar størrelse er til stede i alle områder av fysikk. Det er et vanlig mål på de forskjellige former for bevegelse og vekselvirkning av materie. Med andre ord, er det et mål for omdanning av en form til en annen.

Enheter og symboler

Den energimengde måles i joule (J). Denne spesielle enhet, avhengig av den type energi kan ha forskjellige betegnelser, for eksempel:

• W - total energi i systemet.
• Q - varme.
• U - potensial.

typer energi

I naturen er det mange forskjellige typer energi. De viktigste er:

• mekanisk;
• elektromagnetisk;
• el;
• kjemisk;
• termisk;
• nukleær (atom).

Det finnes andre former for energi: lys, lyd, magnetisk. I de senere årene, et økende antall fysikere, forskere er tilbøyelig til hypotesen om eksistensen av den såkalte "mørke" energi. Hver av de ovennevnte typer dette stoffet har sine egne særtrekk. For eksempel, er den lydenergi i stand til å bli overført ved hjelp av bølger. De bidrar til forekomsten av vibrasjon trommehinnen i øret av mennesker og dyr, som du kan høre lydene. I løpet av ulike kjemiske reaksjoner frigjøre energien som kreves for livet av alle organismer. Eventuelle drivstoff, matvarer, batterier, batterier er lagring av denne energien.

Våre lys gir verden energi i form av elektromagnetiske bølger. Den eneste måten hun kan overvinne den enorme kosmos. Takket være moderne teknologi, for eksempel solcellepaneler, kan vi bruke den mest mulig effektivt. Overskudd av ubrukt energi blir lagret i spesielle energohranilischah. Sammen med de ovenfor nevnte energiformer blir ofte brukt termiske kilder, elver, tidevann i havet, biodrivstoff.

mekanisk energi

Denne typen energi er studert i den grenen av fysikken som kalles "mekanikk". Den er betegnet med bokstaven E. Dets målingen ble utført i joule (J). Hva er denne energien? Physics studier mekanikk bevegelse av legemene og deres interaksjon med hverandre eller med eksterne felt. Den energi som følge av bevegelser av legemene, kalt kinetisk (betegnet Ek), og energi på grunn av interaksjonen av legemer eller eksterne felter, kalt potensial (E). Mengden av bevegelse og vekselvirkning er den totale mekanisk energi til systemet.

For beregning av begge arter det er en generell regel. For å bestemme mengden av energi som er nødvendig for å beregne det arbeidet som kreves for oversettelse av kroppen fra null-tilstand til den foreliggende tilstand. Jo større arbeid, jo mer energi har en kropp i denne tilstanden.

Unbundling av forskjellige tegn

Det finnes flere typer energi divisjon. På forskjellige grunner er det delt inn i: ytre (kinetisk og potensiell) og interne (mekanisk, termisk, elektromagnetiske, nukleære, tyngdekraft). Elektromagnetisk energi blir i sin tur delt i magnetiske og elektriske og atom - energi svake og sterke vekselvirkninger.

kinetic

Noen bevegelige kroppen preget av tilstedeværelsen av kinetisk energi. Det kalles ofte - kjører. energien i kroppen som beveger seg, går tapt når bremse ned. Dermed blir raskere hastighet, jo mer kinetisk energi.

Ved kontakt av det bevegelige legemet til et stasjonært objekt som overføres siste del av den kinetiske energi, og fører den i bevegelse. Kinetisk energi formel er som følger:

• E _{for å} = mv ^2: 2,
  hvor m - massen av legemet, v - hastigheten av bevegelse av kroppen.

I ord av denne formel kan uttrykkes som følger: den kinetiske energien til et objekt er lik halvparten av produktet av dens masse og kvadratet av dens hastighet.

potensial

Denne typen energi har en kropp som er i alle felt av makt. Således er den magnetiske oppstår når gjenstanden er under påvirkning av et magnetfelt. Alle kropper er på bakken, har potensial gravitasjonsenergi.

Avhengig av studiet av egenskapene til objektene de kan ha ulike typer potensiell energi. Således er den ettergivende og elastisk legeme som er i stand til strekning har elastisk potensiell energi eller spenning. Enhver fallende kroppen, som tidligere er blitt fikset, mister potensial og får kinetisk energi. Verdien av disse to arter som vil bli tilsvarende. I feltet av vår planets gravitasjonspotensial energi formelen vil være som følger:

• E _n = mht,
  hvor m - kroppsvekt; h - høyden av midten av kroppsmassen over null-nivå; g - tyngdens akselerasjon.

I ord av denne formel kan uttrykkes som følger: den potensielle energien for et objekt som samvirker med jorden, er produktet av dens masse og akselerasjon på grunn av tyngdekraften og den høyde ved hvilken den er plassert.

Dette skalar størrelse er en karakteristisk energireserve materiale punkt (legeme), som ligger på potensialet kraftfelt og som strekker seg til å skaffe kinetisk energi gjennom arbeidet i kraftfeltet. Noen ganger referert til som en funksjon av koordinater, som er betegnelsen i langranzhiane system (Lagrange dynamisk system funksjon). Dette systemet beskriver deres interaksjon.

Den potensielle energi er likestilt til null for visse konfigurasjoner av legemer som er plassert i mellomrommet. Konfigurerbar bestemt bekvemmeligheten av ytterligere beregninger og kalles "normalisering av den potensielle energi."

Lov om energisparing

En av de mest grunnleggende prinsippene i fysikken er loven om bevaring av energi. Ifølge ham, ikke energi ikke oppstår ut av intet og forsvinner ikke. Den beveger seg kontinuerlig fra en form til en annen. Med andre ord, bare oppstår energiforandringen. For eksempel er den kjemiske energien i et lommelyktbatteri omdannes til elektrisk energi, og fra det - i lys og varme. Forskjellige elektriske apparater blir omdannet til lys, varme eller lyd. I de fleste tilfeller, sluttresultatet av endringene er varme og lys. Etter det, går energien inn i det omkringliggende rommet.

Energiloven kan forklare mange fysiske fenomener. Forskere si at det totale volumet av dens konstante i universet forblir konstant. Ingen kan skape eller ødelegge energi igjen. Produsere en av sine slag, bruker brenselenergien av fallende vann, atomet. Således ett av sitt slag blir omdannet til en annen.

I 1918, var forskerne i stand til å bevise at loven om bevaring av energi er en matematisk konsekvens av translasjonsforskning symmetri av tids - parring energiverdier. Med andre ord, er energi bevart fordi de fysiske lover ikke skiller på ulike tidspunkter.

energi funksjoner

Energi - er kroppens evne til å gjøre jobben. I lukkede fysiske systemer blir det opprettholdes gjennom hele tid (inntil systemet er lukket) og representerer en av de tre additive integra bevegelse konserverings verdi under kjøring. Disse inkluderer: energi, fart, fart. Innføringen av begrepet "energi" er nyttig når det fysiske system er homogent i tid.

Den indre energi av legemer

Denne representerer summen av energiene i de molekylære interaksjoner og termisk bevegelse av molekylene som utgjør den. Det kan ikke måles direkte, fordi det er en unik funksjon av systemets tilstand. Når systemet er i denne tilstanden, har sin indre energi iboende verdi, uavhengig av historien til systemet. Endringen i indre energi i overgangen fra en fysisk tilstand til en annen er alltid lik differansen mellom verdiene i slutt og initialtilstander.

Den indre energi i gassen

I tillegg til faste stoffer, gasser og energi er. Det er den kinetiske energien til varme (tilfeldig) bevegelse av partikler i system, som inkluderer atomer, molekyler, elektroner, nucleus. Den indre energi av en ideell gass (gass matematisk modell) er summen av den kinetiske energi av partiklene. Dette tar hensyn til antall frihetsgrader, som er antallet av uavhengige variabler, som bestemmer posisjonen av molekylene i verdensrommet.

Bruken av energi

Hvert år er menneskeheten forbruker mer og mer energi. I de fleste tilfeller, for å oppnå den energi som er nødvendig for belysning og oppvarming av våre boliger, biler og drift av forskjellige mekanismer, som brukes fossile hydrokarboner, slik som kull, olje og gass. De er ikke-fornybare ressurser.

Dessverre er bare en liten del av energien som produseres i verden ved hjelp av fornybare ressurser som vann, vind og sol. Til dags dato, deres andel i stilling kun 5%. En annen 3% av folk får i form av kjerneenergi som produseres i kjernekraftverk.

Ikke-fornybare ressurser har følgende aksjer (i joule)

• atomenergi - 2 x ^{24 oktober,}
• energien til gassen og oljen - 2 x 10 ^23;
• varme internt planeten - 5 x ^{20 oktober.}

Den årlige verdien av de fornybare ressursene i jorden:

• solenergi - 2 x ^24.10;
• Vind - 6 x 10 ^21;
• River - 6,5 x 10 ^19;
• tidevann - 2,5 x ^{23. oktober.}

Bare med riktig overgang fra ikke-fornybare energireserver av jordens fornybare menneskeheten har en sjanse for et langt og lykkelig liv på planeten vår. For å gjennomføre avansert utvikling av forskere fra hele verden fortsetter å nøye studere de ulike egenskapene til energi.