Energia - on ... potentsiaalne ja kineetiline energia. Mis on energia füüsika?

Energia - see on nii, et seal ei ole mitte ainult meie planeedi elu, vaid ka universumi. Samal ajal võib see olla väga erinev. Näiteks soojust, heli, valgus, elekter, mikrolaineahjud, kaloreid on eri liiki energiat. Kõigi toimuvate protsesside meie ümber, on vaja selle aine. Enamik energiat kõiges maa peal saab päike, kuid on ka teisi allikaid seda. Päike saadab oma planeedi nii palju kui oleks töötanud samal ajal 100 miljoni võimsaim jõud.

Mis on energia?

Teesile Albertom Eynshteynom uurime suhet aine ja energia. See suur teadlane suutis näidata võime muuta üks aine teise. Selgus, et energia on kõige olulisem tegur olemasolu organite ning tähtis on teisejärguline.

Energia - on ja suured, võime teha mõned tööd. See oli tema, kes taga seisab mõiste jõudu võimeline liikuma keha või anda see uus omadused. Mida tähendab mõiste "energia"? Füüsika - see on oluline teaduse, kes pühendas oma elu, paljud teadlased eri ajastute ja riikide vahel. Aristoteles kasutas sõna "energia" viidata inimtegevus. Tõlgitud Kreeka "energia" - see "tegevus", "power", "action", "power". Esimest korda sõna ilmub traktaat Kreeka õpetlane nimega "füüsika".

Tavapärases tähenduses, see on nüüd termin on kasutusele inglise füüsik Thomas Young. See kaalukas sündmus toimus kauges 1807. 50-ndate XIX sajandil. Inglise insener Uilyam Tomson kasutati esimest korda mõistet "kineetiline engergiya" ja 1853. aastal Šoti füüsik Uilyam Renkin vermis termini "potentsiaalne energia".

Täna, see on skalaar kogus esineb kõigis füüsika. See on üldine meede eri vormide liikumise ja vastastikuse tähtis. Teisisõnu, see on meede muundamise ühest vormist teise.

Ühikuid ja sümboleid

Energia hulk mõõdetakse džaulides (J). See eriüksus, sõltuvalt energia võib olla erinevaid nimetusi, näiteks:

• W - koguenergia süsteemi.
• Q - soojuse.
• U - potentsiaali.

liiki energia

Looduses on palju erinevaid energia. Peamised neist on:

• mehaaniline;
• elektromagnetilise;
• elektriline;
• keemilised;
• termilise;
• tuuma (aatomi).

On ka teisi energialiike: valguse, heli, magnet. Viimastel aastatel üha rohkem füüsikud, teadlased on valmis hüpoteesi olemasolu nn "tume" energiat. Iga eespool nimetatud liiki sellel ainel on oma eripärad. Näiteks helienergia on võimalik edastada abil lained. Nad aitavad kaasa esinemist vibratsiooni kuulmekile kõrva inimeste ja loomade, mille kaudu saab kuulda helisid. Käigus erinevate keemiliste reaktsioonide käigus vabaneb energia vajalik elu kõik organismid. Iga kütuse, toidu, patareid, akud on ladustamise see energia.

Meie valguse annab maailma energia kujul elektromagnetlaineid. Ainus viis ta võib ületada avarust Cosmos. Tänu kaasaegsele tehnoloogiale, nagu päikesepaneelid, saame kasutada seda kõige tõhusamalt. Liigne kasutamata energia salvestatakse erilist energohranilischah. Koos eespool energialiigid kasutatakse sageli kuumaveeallikate, jõed, loodete ja ookeani, biokütused.

mehaanilise energia

Seda tüüpi energiat uuritud filiaal füüsika nimega "mehaanika". Seda tähistatakse tähega E. Selle mõõtmise läbiviimist džauli (J). Mis on see energia? Füüsika uuringud mehaanika kehade ja nende omavahelisele suhtlemisele või väliste väljad. Energia tõttu kehade ehk kineetilise (tähistatud Ek) ning energia tõttu interaktsiooni organite või välise väljad, mida nimetatakse potentsiaali (E). Selline liikumine ja vastasmõju on mehaaniline koguenergia süsteemi.

Arvutamiseks nii liikide seal on üldine reegel. Et teha kindlaks energia hulk vaja arvutada vajaliku töö tõlkimise keha nullist riigi hetkeseisule. Mida suurem on töö, seda rohkem energiat on keha sellises olekus.

Eristamine erinevad märgid

On olemas mitut tüüpi energia jagunemise. Erinevatel alustel see jaguneb: väline (kineetiline ja potentsiaalne) ja sisemine (mehaaniline, termiline, elektromagnetilist tuuma, gravitatsiooni). Energeetilisi omakorda jaguneb magnet- ja elektrivälja ja tuuma - energia nõrk ja tugev vastasmõju.

kineetiline

Iga liikuv keha eristatakse kineetilise energia. Seda nimetatakse sageli - sõidu. energia keha, mis liigub, on kadunud, kui aeglustub. Seega on kiirus, seda rohkem kineetilist energiat.

Kokkupuutel liikuvate keha liikumatu objekti edastatud viimane osa kineetiline energia, ja viib selle liikuma. Kineetilist energiat valemiga on järgmine:

• _E = mv ^2: 2,
  kus m - mass keha, v - liikumiskiirus organismis.

Sõnu see valem saab väljendada järgmiselt: kineetiline energia objekt on võrdne poolega toote oma mass ja ruudu kiirus.

potentsiaal

Selline energia on keha, mis on igal jõuvälja. Seega magnetvälja tekib siis, kui objekt on mõjul magnetväljas. Kõik organid on kohapeal, on potentsiaali gravitatsiooniline energia.

Sõltuvalt uuringu objektide omadusi neil võib olla erinevaid potentsiaalne energia. Seega elastne ja elastne keha, mis on võimelised stretch on elastne potentsiaalne energia või pingeid. Iga kukkumise keha, mis on eelnevalt fikseeritud, kaotab potentsiaali ja omandab kineetilise energia. Väärtus nende kahe liigi puhul võrdub. Valdkonnas meie planeedi gravitatsiooniline potentsiaalne energia valem on järgmine:

• E _n = MHG,
  kus m - kehakaalu; h - kõrgus keskel kehamassi nullist üleval tasandil; g - raskuskiirendus.

Sõnu see valem saab väljendada järgmiselt: potentsiaalne energia objekt, mis suhtleb Maa on toote selle mass, raskuskiirendus ja kõrgus, mille juures ta asub.

See skalaar kogus on iseloomulik energiavaru materjali punkti (keha), mis asub võimaliku jõuvälja ja pikendatakse omandada kineetilist energiat töö jõuvälja. Mõnikord viidatud kui funktsioonina koordinaate, milleks on termini langranzhiane süsteemi (Lagrange'i dünaamilise süsteemi funktsioon). See süsteem kirjeldab nende koostoime.

Potentsiaalne energia on võrdsustada nulliga teatud seadistuste organite paigutatud ruumi. Seadistatav kindlaks mugavuse veelgi arvutused ja nimetatakse "normaliseerimine potentsiaalne energia."

Law energiasäästu

Üks peamisi põhimõtteid füüsika on seadus energia jäävuse. Tema sõnul energia ei teki eikuskilt ja ei kao. See pidevalt liigub ühest vormist teise. Teisisõnu, vaid energia muutub. Näiteks keemilise energia taskulamp aku muundatakse elektrienergiaks, ja see - valguses ja soojust. Erinevad elektriseadmete teisendatakse valguse, soojuse ja heli. Enamikul juhtudel lõpptulemus muutused on soojuse ja valguse. Pärast seda, energia läheb ümbritsevasse ruumi.

Energia seaduse võib selgitada paljusid füüsilisi nähtusi. Teadlased ütlevad, et kogumaht konstant universumi jääb konstantseks. Keegi ei saa luua või hävitada energia uuesti. Toodavad üks selle liiki, inimesed kasutavad kütuse langeva vee energiat, aatomi. Seega omalaadne viiakse üle teiseks.

Aastal 1918, teadlased suutsid tõestada, et seadus energia jäävuse on matemaatiline tagajärg translatsioonisümmeetria aega - paaritumist energia väärtusi. Teisisõnu, energiat konserveerunud sest füüsikaseaduste ei erine eri aegadel.

energia omadused

Energia - on organismi võime teha tööd. Suletud füüsikalised süsteemid seda hoitakse kogu aeg (kuni süsteem on suletud) ning esindab üks kolmest lisaaine integraalid resolutsiooni väärtuse säilitamise sõites. Nende hulka kuuluvad: energia, impulss, hoogu. Kasutuselevõtt mõiste "energia" on kasulik, kui füüsiline süsteem on homogeenne aeg.

Sisemine energia organite

See kujutab summa energiatega interaktsioone ja soojusliku liikumise molekulide moodustavate ta. Seda ei saa otseselt mõõta, kuna see on unikaalne funktsioon süsteemi oleku. Iga kord, kui süsteem on selles olekus, tema energia on omane väärtus, olenemata ajaloo süsteemi. Muutus sise energia üleminekut ühest oleku teise on alati võrdne väärtuste vahe oma lõpliku ja esialgse riikides.

Sisemine energia gaasi

Lisaks tahked ained, gaasid ja energia on. On kineetilist energiat soojuse (juhuslik) liikumise osakesed süsteemis, mis sisaldavad aatomid, molekulid, elektronid tuuma. Sisemine energia ideaalne (gaasi matemaatiline mudel) on summa kineetilisest energiast tema osakesi. See võtab arvesse mitmeid vabadusastmega mis on arvu sõltumatute muutujate, mis määravad positsiooni molekule kosmoses.

Kasutamine energia

Igal aastal inimkond tarbib rohkem energiat. Enamikul juhtudel, et saada vajalikku energiat valgustus ja kodu kütmine sõidukite ja operatsiooni erinevate mehhanismide, kasutatud fossiilse süsivesinikud nagu kivisüsi, nafta ja gaas. Nad on taastumatute ressursside.

Kahjuks ainult väike osa toodetud energiast planeedil abil taastuvate ressursside nagu vee, tuule ja päikese eest. Praeguseks oma osa energiatootmises on vaid 5%. Teine 3% inimestest saavad kujul tuumaenergia toodetud tuumaelektrijaamad.

Taastumatute loodusvarade on järgmised varud (džaulides)

• Tuumaenergia - 2 x 10 ^24;
• energia gaasi ja nafta - 2 x 10 ^23;
• kütta sisemiselt planeedi - 5 x ^{20. oktoobril.}

Aastaväärtus loodusvaradest Maa:

• päikeseenergia - 2 x ^{24 oktoobrini;}
• Tuul - 6 x ^{21 oktoobrini;}
• River - 6,5 x 10 ^19;
• loodete - 2,5 x ^{23 oktoobril.}

Ainult õigeaegse ülemineku taastumatu energia reservid Maa taastuvatest inimkonna on võimalus pikka ja õnnelikku elu meie planeedil. Rakendada edasiarendus teadlased üle maailma jätkuvalt hoolikalt uurida erinevaid omadusi energiat.