Energi - er det ... potentialet og kinetisk energi. Hvad er den energi i fysik?

Energi - det er så, at der ikke kun er liv på vores planet, men også i universet. På samme tid, det kan være meget forskellige. For eksempel, varme, lyd, lys, elektricitet, mikrobølger, kalorier er de forskellige typer af energi. For alle de processer, der finder sted omkring os, er det nødvendigt dette stof. Det meste af den energi, alle ting på jorden modtager fra solen, men der er andre kilder til det. Solen sender sin planet så meget, som ville blive udviklet på samme tid 100 millioner i den mest magtfulde magt.

Hvad er energi?

Teorien fremsat Albertom Eynshteynom, vi studerer forholdet mellem stof og energi. Denne store videnskabsmand var i stand til at demonstrere evnen til at omdanne et stof til et andet. Det viste sig, at energi er den vigtigste faktor i eksistensen af organer, og sagen er sekundær.

Energi - er, i det store og evnen til at udføre noget arbejde. Det var hende, der står bag konceptet med en kraft stand til at bevæge kroppen eller give det nye egenskaber. Hvad betyder udtrykket "energi"? Fysik - det er en grundlæggende videnskab, som viede sit liv, mange forskere fra forskellige epoker og lande. Aristoteles brugte ordet "energi" til at henvise til menneskelige aktiviteter. Oversat fra det græske "energi" - denne "aktivitet", "power", "handling", "magt". Første gang ordet optræder i afhandlingen af den græske videnskabsmand kaldet "fysik".

I traditionel forstand, er det nu udtrykket er blevet opfundet den engelske fysiker Thomas Young. Denne betydningsfulde begivenhed fandt sted i det fjerne 1807. I 50-erne af XIX århundrede. Engelsk ingeniør Uilyam Tomson først brugte udtrykket "kinetisk engergiya", og i 1853 den skotske fysiker Uilyam Renkin opfandt udtrykket "potentiel energi".

I dag er det en skalar mængde er til stede i alle områder af fysikken. Det er en fælles mål for de forskellige former for bevægelse og interaktion af stof. Med andre ord er det et mål for omdannelsen af en form til en anden.

Enheder og symboler

Mængden af energi måles i joule (J). Denne særlige enhed, afhængigt af den type energi kan have forskellige betegnelser, såsom:

• W - samlede energi af systemet.
• Q - varme.
• U - potentiale.

typer af energi

I naturen er der mange forskellige typer af energi. De vigtigste er:

• mekanisk;
• elektromagnetisk;
• elektrisk;
• kemisk;
• termisk;
• nukleare (atomare).

Der er andre former for energi: lys, lyd, magnetiske. I de seneste år et stigende antal fysikere, forskere er tilbøjelige til hypotesen om eksistensen af den såkaldte "mørke" energi. Hver af de ovennævnte typer af dette stof har sine egne karakteristika. For eksempel lydenergien er i stand til at overføres ved hjælp af bølger. De bidrager til forekomsten af vibrationer trommehinden i øret på mennesker og dyr, hvorigennem du kan høre lydene. I løbet af forskellige kemiske reaktioner frigiver energi, der kræves for livet af alle organismer. Eventuelle brændstof, fødevarer, batterier, batterier er lagring af denne energi.

Vores lys giver verdens energi i form af elektromagnetiske bølger. Den eneste måde, hun kan overvinde den enorme mængde af kosmos. Takket være moderne teknologi, såsom solpaneler, kan vi bruge det mest effektivt. Overskydende ubrugt energi lagres i særlig energohranilischah. Sammen med de ovennævnte former for energi bruges ofte termiske kilder, floder, tidevand af havet, biobrændsler.

mekanisk energi

Denne form for energi er undersøgt i den gren af fysikken kaldes "mekanik". Det er angivet med bogstavet E. Dens Målingen udføres i joule (J). Hvad er denne energi? Fysiske undersøgelser mekanik bevægelse af organerne og deres interaktion med hinanden eller med eksterne felter. Den energi på grund af bevægelse af organer, kaldes kinetisk (betegnet Ek), og energi på grund af interaktionen af organer eller eksterne felter, kaldet potentiale (E). Mængden af bevægelse og interaktion er den totale mekaniske energi af systemet.

Til beregning af begge arter der er en generel regel. For at bestemme mængden af energi nødvendige for at beregne det nødvendige arbejde til oversættelse af kroppen fra staten nul til den nuværende tilstand. Jo større arbejde, jo mere energi har en krop i denne tilstand.

Adskillelse af forskellige tegn

Der findes flere typer af energi division. Af forskellige grunde er det opdelt i: eksterne (kinetiske og potentielle) og internt (mekanisk, termisk, elektromagnetisk, nuklear, tyngdekraft). Elektromagnetisk energi på sin side er opdelt i magnetiske og elektriske og nukleare - energi svage og stærke vekselvirkninger.

kinetisk

Alle bevægelige legeme udmærker sig ved tilstedeværelsen af kinetisk energi. Det kaldes ofte - kørsel. energi i kroppen, der bevæger sig, går tabt, når aftagende. Således, jo hurtigere hastighed, jo mere kinetisk energi.

Ved kontakt af den bevægelige legeme til en stationær genstand transmitteret sidste del af den kinetiske energi, og fører det i bevægelse. Kinetisk energi formel er som følger:

• E _til = mv ^2: 2,
  hvor m - massen af legemet, v - bevægelseshastighed af kroppen.

I ord af denne formel kan udtrykkes som følger: den kinetiske energi af et objekt er lig med halvdelen af produktet af dets masse og kvadratet på dens hastighed.

potentiale

Denne form for energi har en krop, som befinder sig i nogen kraftfelt. Der opstår den magnetiske når objektet er under indflydelse af et magnetfelt. Alle kroppe er på jorden, har potentiale gravitationel energi.

Afhængigt af studiet af egenskaberne for objekter, de kan have forskellige former for potentiel energi. Således fjedrende og elastisk organ, som er i stand til strækning har elastisk potentiel energi eller spænding. Ethvert faldende legeme, som tidligere er blevet fast, mister potentiale og erhverver kinetisk energi. Værdien af disse to arter vil svare. På området for vor planets tyngdekraft potentiel energi formel vil være som følger:

• E _n = MHG,
  hvor m - kropsvægt; h - højde af midten af kropsmasse over nulniveauet; g - tyngdeaccelerationen.

I ord af denne formel kan udtrykkes som følger: den potentielle energi af et objekt, der interagerer med Jorden, er produktet af dens masse, tyngdeaccelerationen og den højde, som den er placeret.

Denne skalar størrelse er en karakteristisk energireserve materiale punkt (krop), der ligger i den potentielle kraftfelt og strækker sig til erhverve kinetisk energi gennem arbejdet i kraftfeltet. Undertiden omtales som en funktion af koordinater, som er det udtryk i langranzhiane systemet (Lagrange dynamisk system funktion). Dette system beskriver deres interaktion.

Den potentielle energi er lig med nul for nogle konfigurationer af organer anbragt i rummet. Konfigurerbar bestemt bekvemmelighed yderligere beregninger og kaldes "normalisering af den potentielle energi."

Loven om energibesparelser

En af de mest grundlæggende principper i fysik er loven om energiens bevarelse. Ifølge ham, er den energi, ikke opstår ud af ingenting og forsvinder ikke. Den bevæger sig hele tiden fra en form til en anden. Med andre ord, kun den energi forekommer ændringer. For eksempel er den kemiske energi af en lommelygte batteri omdannes til elektrisk energi, og fra det - i lys og varme. Diverse elektriske apparater omdannes til lys, varme eller lyd. I de fleste tilfælde, det endelige resultat af ændringer er varme og lys. Efter at energien går i det omgivende rum.

Energilov kan forklare mange fysiske fænomener. Forskere siger, at den samlede mængde af sin konstante i universet er konstant. Ingen kan oprette eller ødelægge energi igen. Producere en af dens former, folk bruger brændstof energi af faldende vand, atomet. Således af sin art omdannes til en anden.

I 1918, forskerne var i stand til at bevise, at loven om energiens bevarelse er en matematisk konsekvens af translationssymmetri af tid - parring energiværdier. Med andre ord, er energi bevaret, fordi fysikkens love ikke adskiller sig på forskellige tidspunkter.

energi Egenskaber

Energi - er kroppens evne til at udføre opgaven. I lukkede fysiske systemer er det opretholdes under hele tiden (indtil systemet er lukket) og repræsenterer en af de tre additive integraler bevægelsesbevarende værdi under kørslen. Disse omfatter: energi, fart, fart. Indførelsen af begrebet "energi" er nyttig, når det fysiske system er homogene i tiden.

Den interne energi af organer

Den repræsenterer summen af energierne af de molekylære interaktioner og termisk bevægelse af molekylerne, der udgør den. Det kan ikke måles direkte, fordi det er en unik funktion af systemets tilstand. Når systemet er i denne tilstand, dets indre energimarked har iboende værdi, uanset historie af systemet. Ændringen i indre energimarked i overgangen fra én fysisk tilstand til en anden er altid lig med forskellen mellem værdierne i sine endelige og indledende tilstande.

Den interne energi af gassen

Ud over faste stoffer, gasser og energi er. Det er den kinetiske energi af varme (tilfældig) bevægelse af partikler i systemet, som omfatter atomer, molekyler, elektroner, nucleus. Den interne energi af en ideal gas (gas matematisk model) er summen af den kinetiske energi af partikler. Dette tager højde for antallet af frihedsgrader, som er antallet af uafhængige variable, som bestemmer positionen af molekyler i rummet.

Brugen af energi

Hvert år er menneskeheden forbruger mere og mere energi. I de fleste tilfælde at opnå den nødvendige energi til belysning og opvarmning vores hjem, køretøjer og betjening af forskellige mekanismer, der anvendes fossile carbonhydrider, såsom kul, olie og gas. De er ikke-fornyelige ressourcer.

Desværre er det kun en lille del af den producerede energi på planeten ved at bruge vedvarende ressourcer som vand, vind og sol. Til dato, deres andel i magten er kun 5%. En anden 3% af befolkningen modtager i form af nuklear energi, der produceres i atomkraftværker.

Ikke-fornyelige ressourcer har følgende bestande (i joule)

• atomenergi - 2 x ^{24 oktober;}
• energi af gas og olie - 2 × 10 ^23;
• varme internt planeten - 5 x ^{20 i oktober.}

Den årlige værdi af de vedvarende ressourcer af Jorden:

• solenergi - 2 x ^{24. oktober;}
• Vind - 6 x ^{21 oktober;}
• River - 6,5 x 10 ^19;
• tidevandet - 2,5 x ^{23 oktober.}

Kun med rettidig overgang fra energireserver af jordens vedvarende menneskeheden ikke-vedvarende har en chance for et langt og lykkeligt liv på vores planet. At gennemføre den avancerede udvikling af forskere rundt om i verden fortsat nøje at undersøge de forskellige egenskaber af energi.