Energia - on ... potentiaalia ja liike-energia. Mitä energia fysiikan?

Energia - tämä on niin, että ei ole vain elämää planeetallamme, mutta myös maailmankaikkeudessa. Samalla se voi olla hyvin erilainen. Esimerkiksi lämmön, äänen, valon, sähkön, mikroaaltouuni, kalorit ovat erilaisia energiaa. Kaikkien prosessit tapahtuvat ympärillämme, on tarpeen tätä ainetta. Suurin osa energiasta kaiken maapallolla saa auringosta, mutta on myös muita lähteitä sitä. Aurinko lähettää sen planeetta peräti kehitettäisiin samalla 100 miljoonaa tehokkain voimaa.

Mikä on energiaa?

Teoria esittää Albertom Eynshteynom, tutkimme suhdetta aine ja energia. Tämä suuri tiedemies pystyi osoittamaan kyky muuttaa aineen toiseksi. Kävi ilmi, että energia on tärkein tekijä olemassaolo elinten ja asia on toissijainen.

Energia - on, suurelta, kyky suorittaa töitä. Juuri hän seisoo takana käsitteen voima kykenee liikkumaan elin tai antaa sille uusia ominaisuuksia. Mitä termi "energia"? Fysiikka - se on perustavanlaatuinen tiedettä, joka omisti elämänsä, monet tutkijat eri aikakausilta ja maista. Aristoteles käytti sanaa "energia" tarkoittamaan ihmisen toiminnasta. Käännetty kreikan "energia" - tämä "toiminta", "voima", "toiminta", "voima". Ensimmäisen kerran sana näkyy tutkielma Kreikan tutkija nimeltään "fysiikka".

Perinteisessä mielessä, se on nyt termi on keksi Englanti fyysikko Thomas Young. Tämä tärkeä tapahtuma sattui kaukaisessa 1807. 50-luvulla XIX vuosisadan. Englanti insinööri Uilyam Tomson ensin käytti termiä "kineettinen engergiya", ja vuonna 1853 Skotlannin fyysikko Uilyam Renkin termin "potentiaalienergia".

Nykyään tämä on skalaarisuureena on läsnä kaikilla fysiikan. Se on yleinen mitta eri liikkumisen ja vuorovaikutuksen asia. Toisin sanoen, se on mitta muuntaminen muodosta toiseen.

Yksiköitä ja symboleita

Energian määrä mitataan jouleina (J). Tämä erityinen yksikkö, riippuen energia voi olla erilaisia nimityksiä, kuten:

• W - kokonaisenergia järjestelmän.
• Q - lämpöä.
• U - potentiaalia.

tyyppiset energiaa

Luonnossa on monia erilaisia energiaa. Tärkeimmät ovat:

• mekaaninen;
• sähkömagneettinen;
• sähkö;
• kemialliset;
• lämpö;
• ydin- (atomi).

On muitakin energiamuotoja: valoa, ääntä, magneettinen. Viime vuosina yhä useammat fyysikot, tiedemiehet ovat taipuvaisia hypoteesin olemassaolon ns "pimeä" energiaa. Kukin edellä mainitut tämän aineen on omat erityispiirteensä. Esimerkiksi äänienergian on voitava avulla lähetettävän aaltoja. Ne edistävät esiintyminen tärinää tärykalvo korvaan ihmisten ja eläinten, jonka kautta voit kuulla ääniä. Vuoden erilaiset kemialliset reaktiot vapauttavat energiaa tarvitaan elämän kaikkien eliöiden. Polttoainetta, elintarvikkeet, akut, paristot ovat varastointi tätä energiaa.

Valomme antaa maailman energian muodossa sähkömagneettisten aaltojen. Ainoa tapa hän voi voittaa valtaville kosmoksen. Nykyaikaisen tekniikan, kuten aurinkopaneelien, voimme käyttää sitä tehokkaimmin. Ylimääräinen käyttämätön energia varastoidaan erityisissä energohranilischah. Yhdessä edellä energiamuotoja käytetään usein kuumia lähteitä, jokia, vuorovesi meressä, biopolttoaineet.

mekaaninen energia

Tämäntyyppinen energiaa tutkitaan sivuliikkeen fysiikan kutsutaan "mekaniikka". Sitä on merkitty kirjaimella E. Sen mittaus suoritetaan joulea (J). Mikä on tämä energia? Fysiikan tutkimukset mekaniikka liikettä elinten ja niiden vuorovaikutus toistensa tai ulkoisiin kenttiin. Johtuvaa energiaa liikkeen elinten, jota kutsutaan kineettinen (merkitty Ek), ja energiaa johtuen vuorovaikutuksesta elinten tai ulkoisia kenttiä, nimeltään mahdollinen (E). Liikkeen määrä ja vuorovaikutus on yhteensä mekaanisen systeemin.

Laskemiseksi Molempien lajien on yleinen sääntö. Määrän määrittämiseksi energian tarpeen laskea tarvittavan työn kääntämistä varten ruumiin nolla tilasta nykyiseen tilaan. Mitä suurempi työ, sitä enemmän energiaa on keho tässä tilassa.

Eriyttäminen eri merkkejä

On olemassa useita erilaisia energiaa jako. Eri syistä se on jaettu: ulkoinen (kineettinen ja potentiaalinen) ja sisäiset (mekaaninen, terminen, sähkömagneettinen, ydin-, painovoima). Sähkömagneettista energiaa jaetaan vuorostaan magneettisia ja sähkö- ja ydin- - energia heikko ja voimakas vuorovaikutus.

kineettinen

Tahansa liikkuva kappale erottuu läsnäolo kineettistä energiaa. Sitä kutsutaan usein - ajo. energia elin, joka liikkuu, menetetään, kun hidastumassa. Niinpä, sitä nopeammin nopeus, sitä enemmän liike-energiaa.

Joutuessaan kosketukseen liikkuvan kappaleen johonkin kiinteään esineeseen lähetetty viimeisen osan liike-energiasta, ja johtaa sen liikkeessä. Kineettinen energia kaava on seuraava:

• _E = mv ^2: 2,
  jossa m - massa rungon, v - liikkeen nopeus kehon.

Sanoin tämän kaavan voidaan ilmaista seuraavasti: kineettinen energia esineen on yhtä suuri kuin puoli tuote sen massa ja neliön sen nopeuden.

mahdollinen

Tällainen energia on elin, joka on minkä tahansa alan voimaa. Siten, magneettinen syntyy, kun esine on vaikutuksen alaisena magneettikentän. Kaikki laitokset ovat maassa, on potentiaalia painovoiman energiaa.

Riippuen ominaisuuksien tutkiminen objektien ne voivat olla erilaisia potentiaalienergia. Siten, joustava ja elastinen kappale, jotka kykenevät venyttää elastinen potentiaalienergian tai jännitteitä. Tahansa falling elin, joka on aikaisemmin vahvistettu, menettää potentiaalisia ja hankkii kineettistä energiaa. Arvo näiden kahden lajin tulee olemaan sama. Alalla planeettamme painovoiman potentiaalienergia kaava on seuraava:

• E _n = MHG,
  jossa m - kehon paino; h - keskiön korkeus kehon massan nollatason; g - painovoiman kiihtyvyys.

Sanoin tämän kaavan voidaan ilmaista seuraavasti: potentiaalienergia objekti, joka on vuorovaikutuksessa maan kanssa, on tuote sen massa, painovoiman aiheuttama kiihtyvyys, ja se korkeus, jolla se sijaitsee.

Tämä skalaari määrä on ominainen energian varata aineistoa kohta (body), joka sijaitsee potentiaalinen alalla voiman ja ulottuu hankkia kineettisen energian työn kautta voimakenttä. Joskus kutsutaan funktiona koordinaattien, joka on termi langranzhiane järjestelmä (Lagrangen dynaamisen järjestelmän toiminto). Tämä järjestelmä kuvataan niiden vuorovaikutusta.

Potentiaalienergia on rinnastaa nolla joissakin konfiguraatioissa elinten sijoitettu tilaan. Konfiguroitavissa määritetty kätevästi lisälaskelmia ja on nimeltään "normalisoituminen potentiaalienergian."

Laki energiansäästöön

Yksi perusperiaatteita fysiikan lakia säästö. Hänen mukaansa energia ei synny tyhjästä, eikä häviä. Sitä jatkuvasti siirtyy yhdestä muodosta toiseen. Toisin sanoen, vain energian muutos tapahtuu. Esimerkiksi, kemiallista energiaa taskulamppu akku muunnetaan sähköenergiaksi, ja sitä - valoa ja lämpöä. Erilaiset sähkölaitteet on muutettu valoa, lämpöä tai ääntä. Useimmissa tapauksissa lopputulos muutokset ovat lämpöä ja valoa. Tämän jälkeen energia menee ympäröivään tilaan.

Ydinenergialain voivat selittää monia fysikaalisia ilmiöitä. Tutkijat sanovat, että kokonaisvolyymi sen jatkuva maailmankaikkeudessa pysyy vakiona. Kukaan ei voi luoda tai tuhota energian uudelleen. Tuottaa yksi sen erilaisia, ihmiset käyttävät polttoaineen energiasta putoavaa vettä, atomi. Näin laatuaan muunnetaan toiseksi.

Vuonna 1918 tutkijat pystyivät osoittamaan, että lakia säästö on matemaattinen seuraus translationaalisen symmetria aika - pariutumisen energia-arvot. Toisin sanoen, energiaa säästetään, koska fysiikan lait eivät eroa eri aikoina.

energia Ominaisuudet

Energia - on elimistön kykyä tehdä työtä. Suljetussa fyysisissä järjestelmissä se säilyy koko ajan (kunnes järjestelmä on suljettu) ja on yksi kolmesta lisäaineen integraalit liikkeen säilyttäen arvo ajettaessa. Näitä ovat: energia, vauhtia, vauhtia. Käyttöönotto käsitteen "energia", on hyödyllinen, kun fyysinen järjestelmä on ajan suhteen homogeenista.

Sisäinen energia elinten

Se edustaa energioiden summa molekyyli- vuorovaikutusten ja lämpöliikkeen muodostavien molekyylien se. Sitä ei voida mitata suoraan, koska se on ainutlaatuinen tehtävä järjestelmän tilan. Kun järjestelmä on tässä tilassa, sen sisäinen energia on luontainen arvo, riippumatta historian järjestelmän. Muutos sisäisen energian siirtyminen yhdeltä fyysiseltä tilasta toiseen on aina yhtä suuri kuin erotusta lopullisessa ja alkutilaan.

Sisäinen energia kaasun

Lisäksi kiintoaineita, kaasuja ja energia ovat. Se on kineettinen energia lämpö (random) hiukkasten liike järjestelmän, joka sisältää atomeja, molekyylejä, elektroneja, ydin. Sisäinen energia ideaalikaasun (kaasu matemaattinen malli) on summa kineettinen energia sen hiukkasia. Tässä otetaan huomioon useita vapausasteita, joka on määrä riippumattomia muuttujia, jotka määrittävät asema molekyylien avaruudessa.

Energiankäytöstä

Joka vuosi ihmiskunta kuluttaa yhä enemmän energiaa. Useimmissa tapauksissa, saada tarvittavan energian valaistus ja lämmitys kodeissa, ajoneuvoja ja toimintaa eri mekanismeja, käytetään fossiilisia hiilivedyt, kuten hiilen, öljyn ja kaasun. Ne ovat uusiutumattomia luonnonvaroja.

Valitettavasti vain pieni osa tuotetusta energiasta planeetan käyttämällä uusiutuvia luonnonvaroja, kuten vesi, tuuli ja aurinko. Tähän mennessä niiden osuus vallassa on vain 5%. Toinen 3% ihmisistä saavat muodossa ydinenergian tuotettua ydinvoimaloissa.

Uusiutumattomien luonnonvarojen on seuraavat varastot (jouleina)

• ydinenergia - 2 x ^{24 lokakuun}
• energia kaasun ja öljyn - 2 x 10 ^23;
• lämmittää sisäisesti planeetta - 5 x 10 ^20.

Vuosittainen arvo uusiutuvien luonnonvarojen Maan:

• aurinkoenergia - 2 x ^{24 lokakuun}
• Tuuli - 6 x 10 ^21;
• River - 6,5 x 10 ^19;
• vuorovesi - 2,5 x ^{23. lokakuuta.}

Vain ajoissa siirtyminen uusiutumattomista energiavarastot maapallon uusiutuvien ihmiskunta on mahdollisuus pitkän ja onnellisen elämän planeetallamme. Toteuttaa jatkokehitysosastoa tutkijat ympäri maailmaa jatkavat huolellisesti tutkia erilaisia ominaisuuksia energiaa.