/ / Energi er ... Potensiell og kinetisk energi. Hva er energi i fysikk?

Energi er ... Potensiell og kinetisk energi. Hva er energi i fysikk?

Энергия – это то, благодаря чему существует жизнь ikke bare på planeten vår, men også i universet. Imidlertid kan det være veldig forskjellig. Så varme, lyd, lys, strøm, mikrobølger, kalorier er forskjellige typer energi. For alle prosesser som foregår rundt oss, er dette stoffet nødvendig. Alt som finnes på jorden mottar mesteparten av energien fra solen, men det er andre kilder også. Solen overfører den til planeten vår så mye som 100 millioner av de kraftigste kraftverkene ville bli utarbeidet samtidig.

Energi er

Hva er energi?

I teorien fremmet av Albert Einstein,forholdet mellom materie og energi blir studert. Denne store forskeren var i stand til å bevise at et stoffs evne til å bli til et annet. Det viste seg at energi er den viktigste faktoren i eksistensen av kropper, og materien er sekundær.

Энергия – это, по большому счету, способность å gjøre litt arbeid. Det er hun som står bak maktbegrepet som kan bevege kroppen eller gi den nye egenskaper. Hva betyr begrepet "energi"? Fysikk er en grunnleggende vitenskap som mange forskere fra forskjellige tidsepoker og land har viet livet til. Aristoteles brukte også ordet "energi" for å betegne menneskelig aktivitet. Oversatt fra det greske språket, "energi" er "aktivitet", "styrke", "handling", "kraft". Første gang dette ordet dukket opp i en avhandling av en gresk forsker under navnet "Fysikk".

I allment akseptert forstand var dette begrepetintrodusert av den engelske fysikeren Thomas Jung. Denne betydningsfulle hendelsen skjedde tilbake i 1807. På 50-tallet av XIX århundre. den engelske mekanikeren William Thomson brukte først begrepet kinetisk energi, og i 1853 introduserte den skotske fysikeren William Rankin begrepet potensiell energi.

I dag er denne skalare mengden til stede ialle deler av fysikken. Det er et enkelt mål på forskjellige former for bevegelse og interaksjon mellom materie. Det er med andre ord et mål på transformasjonen av noen former til andre.

Energi (fysikk)

Enheter og betegnelser

Mengden energi måles i joules (J). Avhengig av energitype kan denne spesielle enheten ha forskjellige betegnelser, for eksempel:

  • W er systemets totale energi.
  • Q er termisk.
  • U er potensiell.

Typer energi

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

  • mekanisk;
  • elektromagnetisk;
  • el;
  • kjemisk;
  • termisk;
  • kjernefysisk (atomisk).

Det finnes andre typer energi:lys, lyd, magnetisk. De siste årene er stadig flere fysikere tilbøyelige til hypotesen om eksistensen av såkalt "mørk" energi. Hver av de tidligere listede typene av dette stoffet har sine egne egenskaper. For eksempel kan lyden fra lyd overføres gjennom bølger. De bidrar til vibrasjoner av trommehinnen i øret til mennesker og dyr, gjennom hvilke du kan høre lyder. Under forskjellige kjemiske reaksjoner frigjøres energien som er nødvendig for levetiden til alle organismer. Alt drivstoff, mat, batterier, batterier er lagringen av denne energien.

Vårt armatur gir jorden energi i formelektromagnetiske bølger. Bare på denne måten kan hun overvinne Kosmos enorme vidunder. Takket være moderne teknologier, for eksempel solcellepaneler, kan vi bruke den med størst effekt. Overdreven ubrukt energi akkumuleres i spesielle energilagre. Sammen med de ovennevnte energitypene brukes ofte termiske kilder, elver, tidevann av havet og biodrivstoff.

Energilov

Mekanisk energi

Denne typen energi studeres i fysikkdelen,kalt "Mekanikk." Det er indikert med bokstaven E. Målingen blir utført i joules (J). Hva er denne energien? Fysikk i mekanikk studerer kroppens bevegelse og deres interaksjon med hverandre eller med eksterne felt. I dette tilfellet kalles energien på grunn av bevegelse av kropper kinetisk (betegnet med Ek), og energien på grunn av samspill mellom legemer eller ytre felt kalles potensial (En). Summen av bevegelsen og samspillet er den totale mekaniske energien til systemet.

Det er en generell regel for beregning av begge typene.For å bestemme mengden energi, må arbeidet som er nødvendig for å overføre kroppen fra nulltilstanden til denne tilstanden beregnes. Dessuten, jo mer arbeid, jo mer energi vil kroppen ha i denne tilstanden.

Separering av arter etter forskjellige egenskaper

Det er flere typer energiseparasjon.Av forskjellige grunner er den delt inn i: ekstern (kinetisk og potensiell) og intern (mekanisk, termisk, elektromagnetisk, kjernefysisk, gravitasjon). Elektromagnetisk energi er på sin side delt inn i magnetisk og elektrisk, og kjernekraft til energi med svak og sterk interaksjon.

Kinetic

Eventuelle bevegelige kropper er preget av tilstedeværelsen avkinetisk energi. Det kalles ofte kjøring. Kroppen som beveger seg går tapt når den bremser. Jo raskere hastighet, desto større er kinetisk energi.

energibytte

Når et bevegelig legeme berører en stasjonær gjenstand, overføres den siste delen til den kinetiske delen, som også setter den i gang. Den kinetiske energiformelen er som følger:

  • Etil = TV2: 2,
    der m er kroppens masse, er v hastigheten på kroppen.

Med ord kan denne formelen uttrykkes som følger: den kinetiske energien til et objekt er lik halvparten av produktets masse og kvadratet med hastigheten.

Potensiell

Denne typen energi er besatt av kropper somer i noe kraftfelt. Så magnetisk oppstår når et objekt blir utsatt for et magnetfelt. Alle kropper på jorden har potensiell gravitasjonsenergi.

Avhengig av egenskapene til gjenstandene for studien, dekan ha forskjellige typer potensiell energi. Så elastiske og elastiske kropper som er i stand til å strekke har potensiell energi til elastisitet eller spenning. Ethvert fallende legeme som tidligere var bevegelsesløst mister potensialet og skaffer seg kinetikk. Videre vil størrelsen på disse to artene være ekvivalent. I tyngdefeltet til planeten vår vil den potensielle energiformelen ha følgende form:

  • En = MHG
    hvor m er kroppsvekten; h er høyden på massens sentrum av kroppen over nullnivået; g er tyngre akselerasjon.

Med andre ord kan denne formelen uttrykkes som følger: den potensielle energien til en gjenstand som samhandler med jorden er lik produktet av dens masse, tyngdekraksiseringen og høyden den befinner seg på.

Denne skalaren er en karakteristikk.energireserven til et materialpunkt (kropp) plassert i et potensielt kraftfelt og går til anskaffelse av kinetisk energi på grunn av feltkreftene. Noen ganger kalles det koordinatfunksjonen, som er betegnelsen i langrangian av systemet (Lagrange-funksjonen til et dynamisk system). Dette systemet beskriver interaksjonen deres.

Potensiell energi er lik null foren viss konfigurasjon av kropper plassert i rommet. Valg av konfigurasjon bestemmes av bekvemmeligheten av ytterligere beregninger og kalles "normalisering av potensiell energi".

Gassenergi

Lov om energibesparing

Et av de mest grunnleggende grunnleggende elementene i fysikker loven om bevaring av energi. I følge den oppstår ikke energi noe sted og forsvinner ikke noe sted. Hun beveger seg hele tiden fra en form til en annen. Med andre ord, det skjer bare en energiforandring. Så for eksempel blir den kjemiske energien til batteriet til en lommelykt omgjort til elektrisk energi, og fra det til lys og varme. Ulike husholdningsapparater blir elektriske til lys, varme eller lyd. Oftest er sluttresultatet av endring varme og lys. Etter det går energien inn i det omkringliggende rommet.

Loven om energi er i stand til å forklare mangefysiske fenomener. Forskere hevder at det totale volumet i universet hele tiden forblir uendret. Ingen kan skape energi igjen eller ødelegge den. Folk utvikler en av sine typer og bruker energien fra drivstoff, fallende vann, et atom. I dette tilfellet blir det ene utseendet til et annet.

I 1918forskere var i stand til å bevise at loven om bevaring av energi er en matematisk konsekvens av den translasjonssymmetri av tid - størrelsen på den konjugerte energien. Med andre ord spares energi på grunn av at fysikkens lover ikke er forskjellige på forskjellige tidspunkter.

Energiformel

Energifunksjoner

Energi er kroppens evne til å utføre arbeid.I lukkede fysiske systemer vedvarer det hele tiden (mens systemet er lukket) og er et av tre additive bevegelsesintegraler som bevarer verdien under bevegelse. Disse inkluderer: energi, kantet momentum, momentum. Innføring av konseptet "energi" er tilrådelig når det fysiske systemet er homogent i tide.

Kroppenes indre energi

Det representerer summen av molekylære energierinteraksjoner og termiske bevegelser av molekylene som utgjør den. Det kan ikke måles direkte, siden det er en entydig funksjon av systemets tilstand. Hver gang et system er i en gitt tilstand, har dets interne energi sin iboende betydning, uavhengig av systemets historie. Endringen i indre energi i prosessen med overgang fra en fysisk tilstand til en annen er alltid lik forskjellen mellom dens verdier i slutt- og innledende tilstander.

Energibruk

Gass indre energi

I tillegg til faste stoffer, har gasser også energi.Det representerer den kinetiske energien i den termiske (kaotiske) bevegelsen til partiklene i systemet, som inkluderer atomer, molekyler, elektroner, kjerner. Den indre energien til en ideell gass (en matematisk gassmodell) er summen av de kinetiske energiene til dens partikler. I dette tilfellet tas det hensyn til antall frihetsgrader, som er antallet uavhengige variabler som bestemmer molekylets plassering i rommet.

Energibruk

Hvert år forbruker menneskeheten altmer energi. Oftest brukes fossile brensler som kull, olje og gass for å få den nødvendige energien til belysning og oppvarming av hjemmene våre, betjening av kjøretøy og forskjellige mekanismer. De forholder seg til ikke-fornybare ressurser.

Dessverre bare en liten brøkdel av energienutvunnet på planeten vår ved hjelp av fornybare ressurser som vann, vind og sol. I dag er deres andel i energisektoren bare 5%. Ytterligere 3% av menneskene får i form av atomenergi produsert i kjernekraftverk.

Ikke-fornybare ressurser har følgende reserver (i joule):

  • atomenergi - 2 x 1024;
  • energi fra gass og olje - 2 x 10 23;
  • planetens indre varme - 5 x 1020.

Årlig verdi av jordens fornybare ressurser:

  • solenergi - 2 x 1024;
  • vind - 6 x 1021;
  • elver - 6,5 x 1019;
  • tidevann - 2,5 x 1023.

Bare med en rettidig overgang fraå bruke jordens ikke-fornybare energireserver til fornybar menneskehet har en sjanse for en lang og lykkelig eksistens på planeten vår. Forskere over hele verden fortsetter å nøye studere de forskjellige egenskapene til energi for å legemliggjøre avansert utvikling.

likte:
0
Populære innlegg
Åndelig utvikling
mat
y