Energia - és el ... energia potencial i cinètica. Quina és l'energia en la física?

Energia - això és pel que no és només la vida al nostre planeta, sinó també en l'univers. Al mateix temps pot ser molt diferent. Per exemple, calor, so, llum, electricitat, forn microones, les calories són els diferents tipus d'energia. Per a tots els processos que tenen lloc al nostre voltant, cal que aquesta substància. La major part de l'energia de totes les coses a la terra rep del sol, però hi ha altres fonts de la mateixa. El sol envia el seu planeta tant com es va desenvolupar al mateix temps, 100 milions en la potència més poderosa.

Què és l'energia?

La teoria presentada Albertom Eynshteynom, s'estudia la relació de la matèria i l'energia. Aquest gran científic va ser capaç de demostrar la capacitat de transformar una substància a una altra. Va resultar que l'energia és el factor més important en l'existència dels cossos, i l'assumpte és secundari.

Energia - és, en general, la capacitat de realitzar un treball. Va ser ella la que està darrere de la idea d'una força capaç de moure el cos o donar-li noves propietats. El que significa el terme "energia"? La física - és una ciència fonamental, que va dedicar la seva vida, molts científics de diferents èpoques i països. Aristòtil va usar la paraula "energia" per referir-se a les activitats humanes. Traduït del "energia" grec - aquesta "activitat", "poder", "acció", "poder". La primera vegada que la paraula apareix en el tractat de l'erudit grec anomenat "Física".

En el sentit convencional, és ara el terme s'ha encunyat el físic anglès Thomas Young. Aquest transcendental esdeveniment va ocórrer en el llunyà 1807. En 50-s del segle XIX. enginyer Anglès Uilyam Tomson va utilitzar per primera vegada el terme "engergiya cinètica", i en 1853 el físic escocès Uilyam Renkin va encunyar el terme "energia potencial".

Avui dia, això és una quantitat escalar està present en totes les àrees de la física. És una mesura comuna de les diferents formes de moviment i la interacció de la matèria. En altres paraules, és una mesura de la conversió d'una forma a una altra.

Unitats i símbols

La quantitat d'energia es mesura en joules (J). Aquesta unitat especial, depenent del tipus d'energia pot tenir diferents denominacions, com ara:

• W - energia total del sistema.
• Q - calor.
• T - potencial.

tipus d'energia

A la natura, hi ha molts tipus diferents d'energia. Els principals són:

• mecànica;
• electromagnètica;
• elèctrica;
• químic;
• tèrmica;
• nuclear (atòmica).

Hi ha altres formes d'energia: llum, so, magnètica. En els últims anys, un nombre cada vegada major dels físics, els científics s'inclinen per la hipòtesi de l'existència de l'energia anomenada "fosc". Cada un dels tipus anteriors d'aquesta substància té les seves pròpies característiques. Per exemple, l'energia del so és capaç de ser transmesa per mitjà d'ones. Contribueixen a l'ocurrència de la vibració del timpà a l'oïda dels éssers humans i els animals, a través del qual es pot escoltar els sons. En el curs de diverses reaccions químiques alliberar l'energia necessària per a la vida de tots els organismes. Qualsevol combustible, productes alimentaris, les bateries, les bateries són l'emmagatzematge d'aquesta energia.

La nostra llum dóna l'energia al món en forma d'ones electromagnètiques. L'única forma en que pot superar la immensitat del cosmos. Gràcies a la tecnologia moderna, com ara panells solars, podem utilitzar de manera més efectiva. L'excés d'energia no utilitzada s'emmagatzema en energohranilischah especial. Juntament amb les anteriors formes d'energia sovint s'utilitzen fonts termals, rius, les marees de l'oceà, biocombustibles.

energia mecànica

Aquest tipus d'energia s'estudia en la branca de la física anomenada "mecànica". Es denota per la lletra E. El seu mesurament es duu a terme en joules (J). Què és aquesta energia? estudis de física de moviment mecànica dels cossos i de la seva interacció entre si o amb camps externs. L'energia a causa del moviment dels cossos, anomenat cinètica (denotat Ek), i l'energia a causa de la interacció dels cossos o camps externs, anomenat el potencial (E). La quantitat de moviment i la interacció és l'energia mecànica total del sistema.

Per al càlcul de les dues espècies ha una regla general. Per determinar la quantitat d'energia necessària per calcular el treball necessari per al trasllat del cos des de l'estat zero a l'estat actual. Com més gran sigui la feina, més energia tindrà un cos en aquest estat.

Separació dels diferents signes

Hi ha diversos tipus de divisió d'energia. En diferents motius que es divideix en: extern (cinètica i potencial) i interna (mecànica, tèrmica, electromagnètica, nuclear, la gravetat). L'energia electromagnètica està al seu torn dividit en magnètiques i elèctriques i nuclears - interaccions febles i forts d'energia.

cinètic

Qualsevol cos en moviment distingeix per la presència de l'energia cinètica. Sovint es diu - la conducció. l'energia del cos que es mou, es perd en frenar. Per tant, com més ràpid sigui la velocitat, més energia cinètica.

Després del contacte del cos en moviment a un objecte estacionari transmesa última part de l'energia cinètica, i la condueix en moviment. fórmula de l'energia cinètica és la següent:

• I _per = mv ^2: 2,
  on m - la massa del cos, v - velocitat de moviment del cos.

En les paraules d'aquesta fórmula es pot expressar així: l'energia cinètica d'un objecte és igual a la meitat del producte de la seva massa i al quadrat de la seva velocitat.

potencial

Aquest tipus d'energia té un cos, que estan en qualsevol camp de força. Per tant, la magnètica sorgeix quan l'objecte està sota la influència d'un camp magnètic. Tots els cossos estan a la planta, tenen l'energia potencial gravitatòria.

Depenent de l'estudi de les propietats dels objectes poden tenir diferents tipus d'energia potencial. Per tant, el cos elàstic i elàstic que són capaços d'estirament té energia potencial elàstica o tensió. Qualsevol cos que cau, que s'ha fixat prèviament, perd potencial i adquireix energia cinètica. El valor d'aquestes dues espècies serà equivalent. En el camp de la fórmula de l'energia potencial gravitatòria del nostre planeta serà el següent:

• E _n = MHG,
  on m - pes corporal; h - alçada del centre de massa del cos per sobre del nivell zero; g - acceleració de la gravetat.

En les paraules d'aquesta fórmula es pot expressar així: l'energia potencial d'un objecte que interactua amb la Terra, és el producte de la seva massa, acceleració deguda a la gravetat i l'alçada a la qual es troba.

Aquesta quantitat escalar és una característica punt material de reserva d'energia (cos), situada al camp de potencial de la força i que s'estén per adquirir energia cinètica a través de la tasca del camp de força. De vegades es fa referència com a una funció de les coordenades, que és el terme en el sistema langranzhiane (Lagrange funció del sistema dinàmic). Aquest sistema descriu la seva interacció.

L'energia potencial s'equipara a zero per a algunes configuracions de cossos disposats en l'espai. Configurable va determinar la conveniència d'altres càlculs i es diu "normalització de l'energia potencial."

La llei de conservació de l'energia

Un dels principis més bàsics de la física és la llei de conservació de l'energia. Segons ell, l'energia no sorgeix del no-res i no desapareix. Es mou constantment d'una forma a una altra. En altres paraules, només es produeix el canvi d'energia. Per exemple, l'energia química d'una bateria de llanterna es converteix en energia elèctrica, i d'ella - a la llum i la calor. Diversos aparells elèctrics es converteixen a la llum, la calor o el so. En la majoria dels casos, el resultat final dels canvis són la calor i la llum. Després d'això, l'energia entra en l'espai circumdant.

Llei d'energia pot explicar molts fenòmens físics. Els científics diuen que el volum total de la seva constant en l'univers es manté constant. Ningú pot crear o destruir l'energia de nou. La producció d'una de les seves classes, la gent utilitza l'energia del combustible de l'aigua que cau, l'àtom. Així, un de la seva classe es converteix en un altre.

El 1918, els científics van ser capaços de demostrar que la llei de conservació de l'energia és una conseqüència matemàtica de la simetria de translació de temps - valors d'energia d'aparellament. En altres paraules, l'energia es conserva a causa que les lleis de la física no es diferencien en diferents moments.

Característiques d'energia

Energia - és la capacitat del cos per fer la feina. En sistemes físics tancats que es manté durant tot el temps (fins que el sistema està tancat) i representa un dels tres integrals additius moviment preservar el valor quan es condueix. Aquests inclouen: l'energia, l'impuls, l'impuls. La introducció del concepte d ' "energia" és útil quan el sistema físic és homogeni en el temps.

L'energia interna dels cossos

Es representa la suma de les energies de les interaccions moleculars i moviment tèrmic de les molècules que el constitueixen. No es pot mesurar directament, perquè és una funció única de l'estat del sistema. Cada vegada que el sistema es troba en aquest estat, la seva energia interna té un valor intrínsec, independentment de la història del sistema. El canvi en l'energia interna en la transició d'un estat físic a un altre és sempre igual a la diferència entre els valors en els seus estats inicial i final.

L'energia interna del gas

A més dels sòlids, els gasos i l'energia són. És l'energia cinètica de la calor de moviment (a l'atzar) de partícules en el sistema, que inclouen àtoms, molècules, electrons, nucli. L'energia interna d'un gas ideal (model matemàtic gas) és la suma de l'energia cinètica de les seves partícules. Això té en compte el nombre de graus de llibertat, que és el nombre de variables independents, que determinen la posició de les molècules en l'espai.

L'ús de l'energia

Tots els anys, la humanitat està consumint més i més energia. En la majoria dels casos, per obtenir l'energia necessària per a la il·luminació i calefacció de les nostres llars, vehicles i operació de diversos mecanismes, hidrocarburs fòssils utilitzats com carbó, petroli i gas. Són recursos no renovables.

Per desgràcia, només una petita part de l'energia produïda al planeta mitjançant l'ús de recursos renovables com l'aigua, el vent i el sol. Fins a la data, la seva participació en el poder és només el 5%. Un altre 3% de les persones reben en forma de l'energia nuclear produïda a les centrals nuclears.

Els recursos no renovables tenen les següents poblacions (en joules)

• l'energia nuclear - 2 x ^{24 d'octubre;}
• energia del gas i el petroli - 2 × 10 ^23;
• calor interna del planeta - 5 x ^{20 d'octubre.}

El valor anual dels recursos renovables de la Terra:

• energia solar - 2 x ^{24 d'octubre;}
• Vent - 6 x ^{21 d 'octubre;}
• River - 6.5 × 10 ^19;
• marees - 2,5 x ^{23 d'octubre.}

Només amb la transició oportuna de les reserves d'energia no renovables de la humanitat renovables de la Terra té una oportunitat d'una vida llarga i feliç al nostre planeta. Per posar en pràctica el desenvolupament avançat de científics de tot el món continuen estudiant acuradament les diverses propietats de l'energia.