Енергія - це ... Потенційна и кінетічна енергія. Що таке енергія у фізіці?

Енергія - це ті, Завдяк чому існує життя НЕ только на Нашій планеті, но и у Всесвіті. При цьом вона может буті очень різною. Так, тепло, звук, світло, електрик, мікрохвілі, калорії є Різні види ЕНЕРГІЇ. Для всіх процесів, что відбуваються навколо нас, необхідна ця субстанція. Більшу часть ЕНЕРГІЇ все суще на Землі отрімує від Сонця, но є й інші ее джерела. Сонце передает ее Нашій планеті Стільки, скільки б вироби одночасно 100 млн найпотужніших електростанцій.

Що таке енергія?

У Теорії, вісунутої Альбертом Ейнштейном, вівчається Взаємозв`язок матерії та ЕНЕРГІЇ. Цей великий вчений зміг довести здатність однієї субстанції перетворюватіся в іншу. При цьом з`ясувалося, что енергія є найважлівішім фактором Існування тіл, а Матерія вторинна.

Енергія - це, за великим Рахунка, здатність Виконувати якусь роботу. Саме вона стоит за Поняття сили, здатної рухаті Тіло або надаваті Йому Нові Властивості. Що ж означає срок «енергія»? Фізика - це фундаментальна наука, якої Присвятої свое життя много вчених різних епох и стран. Ще Аристотель вікорістовував слово «енергія» для Позначення ДІЯЛЬНОСТІ людини. У перекладі з грецької мови «енергія» - це «діяльність», «сила», «дія», «міць». Перший раз це слово з`явилося в Трактаті вченого-грека під назв «Фізика».

У загальнопрійнятому зараз СЕНСІ цею срок БУВ введень в ужіток англійськім вчений-фізіком Томасом Юнгом. Ця Прапора Подія відбулася в далекому 1807 году. У 50-х роках XIX ст. англійський механік Вільям Томсон Вперше Використана Поняття «кінетічна енгергія», а в 1853 р шотландський фізик Вільям Ренкін ввів срок «потенційна енергія».

Сьогодні ця скалярна величина присутній у всех Розділах фізики. Вона є Єдиною мірою різніх форм руху и взаємодії матерії. Іншімі словами, вона представляет собою міру превращение одних форм в інші.

Одиниці віміру та Позначення

Кількість ЕНЕРГІЇ вимірюється в джоулях (Дж). Ця спеціальна одиниця в залежності від виду ЕНЕРГІЇ может мати Різні Позначення, например:

W - повна енергія системи.
Q - теплова.
U - потенційна.

види ЕНЕРГІЇ

У природі існує безліч самих різніх відів ЕНЕРГІЇ. Основними з них вважаються:

Відео: "фізика Едісона"- Потенційна и кінетічна енергія тіл (28)

механічна;
Електромагнітна;
електрична;
хімічна;
теплова;
ядерна (атомна).

Є й інші види ЕНЕРГІЇ: світлова, звуку, магнітна. В останні роки все более число вчених-фізиків схіляються до гіпотезі про Існування так званої «темної» ЕНЕРГІЇ. КОЖЕН з перерахованого Ранее відів даної субстанції має свои Особливості. Например, енергія звуку здатно передаватіся с помощью хвиля. Смороду спріяють ВИНИКНЕННЯ вібрації барабана перетінок в вусі людей и тварин, Завдяк Якій можна чути звуки. В ході різніх хімічніх реакцій вівільняється енергія, необхідна для життєдіяльності всех організмів. Будь-яке паливо, продукти харчування, акумулятори, батарейки є сховище цієї ЕНЕРГІЇ.

Наше світило дает Землі Енергію у виде електромагнітніх хвиля. Тільки так вона может подолати простори Космосу. Завдяк сучасним технологіям, таким як сонячні батареї, Ми можемо використовуват ее з найбільшім ефектом. Надлишком невікорістаної ЕНЕРГІЇ акумулюються в особливо енергохраніліщах. Поряд з перерахованого вищє видами ЕНЕРГІЇ часто Використовують Термальні джерела, річки, припливи и відліві океану, біопаливо.

механічна енергія

Цей вид ЕНЕРГІЇ вівчається в розділі фізики, званому «Механікою». Вона позначається буквою Е. ЇЇ вимір здійснюється в джоулях (Дж). Що собою представляет ця енергія? Фізика механіки вівчає рух тіл и взаємодію їх один з одним або з якихось зовнішнімі полями. При цьом енергія, обумовлена рухом тіл, назівається кінетічної (позначається Ек), а Енергію, обумовлених взаємодією тіл або зовнішніх полів, назівають потенційною (Еп). Сума руху и взаємодії представляет собою повну механічну Енергію системи.

Для розрахунку обох відів існує загальне правило. Для визначення величини ЕНЕРГІЇ слід обчісліті роботу, необхідну для перекладу тела з нульового стану в Сейчас стан. При цьом чим более робота, тім більшою енергією матіме Тіло в даного стані.

Поділ відів за різнімі Ознака

Існує кілька відів поділу ЕНЕРГІЇ. За різнімі ознака ее ділять на: зовнішню (кінетічну и потенційну) и внутрішню (механічну, термічну, електромагнітну, ядерну, гравітаційну). Електромагнітна енергія в свою черга підрозділяється на магнітну и електричний, а ядерна - на Енергію Слабкий и сильного взаємодії.

Відео: Кінетічна и потенційна ЕНЕРГІЇ. урок 25

кінетічна

Будь-які рухомі тела відрізняються наявністю кінетічної ЕНЕРГІЇ. Вона часто так и назівається - рушійною. Енергія тела, Пожалуйста рухається, втрачається при его уповільненні. Таким чином, чим швідше ШВИДКІСТЬ, тім более кінетічна енергія.

Відео: Фізика 7 клас - Потенційна и кінетічна енергія

При зіткненні рухомого тела з нерухомости об`єктом последнего передається частина кінетічної, яка веде и его в рух. Формула ЕНЕРГІЇ кінетічної наступна:

Е_до= mv^2:2,
де m - маса тела, v - ШВИДКІСТЬ руху тела.

У словах Цю формулу можна віразіті таким чином: кінетічна енергія об`єкта дорівнює половіні твори его масі на квадрат его швідкості.

потенційна

Цім видом ЕНЕРГІЇ ма ють тела, Які знаходяться в будь-якому силовому полі. Так, магнітна вінікає, коли об`єкт находится под дією магнітного поля. Всі тела, Які перебувають на землі, ма ють потенційну гравітаційної енергією.

Залежних від властівостей об`єктів Вивчення смороду могут мати Різні види потенційної ЕНЕРГІЇ. Так, пружні и еластічні тела, Які здатні вітягуватіся, ма ють потенційну Енергію пружності або натягу. Будь-яке падаюче Тіло, Пожалуйста Було Ранее нерухомости, втрачає потенційну и набуває кінетічну. При цьом величина ціх двох відів буде рівнозначна. В поле тяжіння нашої планети формула ЕНЕРГІЇ потенційної матіме такий вигляд:

Е_п= mhg,
де m - маса тела-h - висота центру масі тела над Нульовий уровнем- g - прискореного вільного Падіння.

У словах Цю формулу можна віразіті так: потенційна енергія об`єкта, что Взаємодіє Із Землею, дорівнює добутку его масі, прискореного вільного Падіння и висоти, на Якій воно находится.

Ця скалярна величина є характеристикою запасу ЕНЕРГІЇ матеріальної точки (тела), что находится в потенційному силовому полі и уходит на придбання кінетічної ЕНЕРГІЇ за рахунок роботи сил поля. Іноді ее назівають функцією координат, яка є складового в лангранжіане системи (функція Лагранжа дінамічної системи). Ця система опісує їх взаємодію.

Потенційну Енергію прірівнюють до нуля для якоїсь конфігурації тіл, розташованіх в пространстве. Вибір конфігурації візначається зручністю подалі Обчислення и назівається «нормування потенційної ЕНЕРГІЇ».

Закон Збереження ЕНЕРГІЇ

Одним Із самих основних постулатів фізики є Закон Збереження ЕНЕРГІЇ. Відповідно до него, енергія нізвідки НЕ вінікає и нікуді НЕ зникає. Вона Постійно переходити з однієї форми в іншу. Іншімі словами, відбувається только зміна ЕНЕРГІЇ. Так, например, хімічна енергія акумулятора ліхтаріка превращается в електричних, а з неї - в світлову и теплову. Різні побутові прилади превращаются ЕЛЕКТРИЧНА в світло, тепло або звук. Найчастіше кінцевім результатом Зміни є тепло і світло. После цього енергія уходит в Навколишній простір.

Закон ЕНЕРГІЇ здатно поясніті много Фізичні явіща. Вчені стверджують, что Загальний ОБСЯГИ ее у Всесвіті Постійно залішається незміннім. Ніхто НЕ может создать Енергію заново або зніщіті. Віробляючі один з ее відів, люди Використовують Енергію паливо, падаючої води, атома. При цьом один ее вид превращается в Інший.

У 1918 р Вчені змоглі довести, что закон Збереження ЕНЕРГІЇ є математичне наслідок трансляційної сіметрії годині - величини сполученої ЕНЕРГІЇ. Іншімі словами, енергія зберігається внаслідок того, что закони фізики НЕ відрізняються в Різні моменти часу.

Особливості ЕНЕРГІЇ

Енергія - це здатність тела виконувати роботу. У замкнутих фізичних системах вона зберігається в течение Усього годині (поки система буде замкнутим) и представляет собою один з трьох адитивності інтегралів руху, что зберігають величину при Русі. До них відносяться: енергія, момент імпульсу, імпульс. Введення Поняття «енергія» доцільно тоді, коли фізична система однорідна в часі.

Внутрішня енергія тіл

Вона представляет собою суму енергій молекулярних взаємодій и теплових рухів молекул, что складають его. Ее нельзя віміряті безпосередно, оскількі вона є однозначною функцією стану системи. Завжди, коли система віявляється в даного стані, ее внутрішня енергія має притаманне Йому значення, Незалежності від історії Існування системи. Зміна внутрішньої ЕНЕРГІЇ в процесі переходу з одного фізічного стану в Інший всегда дорівнює різниці между ее значеннями в кінцевому и початкових станах.

Внутрішня енергія газу

Кроме твердих тіл, Енергію ма ють и газов. Вона представляет собою кінетічну Енергію теплового (хаотичного) руху частінок системи, до якіх відносяться атоми, молекули, Електрон, ядра. Внутрішньою енергією ідеального газу (математичної моделі газу) є сума кінетічніх енергій его частінок. При цьом Враховується кількість ступенів свободи, что представляет собою число незалежних змінніх, что визначаються положення молекули в пространстве.

Використання ЕНЕРГІЇ

З шкірних роком людство спожіває все більшу Кількість енергоресурсів. Найчастіше для Отримання ЕНЕРГІЇ, необхідної для освітлення та опалення наших осель, роботи автотранспорту и різніх механізмів, Використовують Такі копалини вуглеводні, як вугілля, нафта и газ. Смороду відносяться до невідновлюваніх ресурсов.

На жаль, только незначна частина ЕНЕРГІЇ добувається на Нашій планеті за помощью відновлюваніх ресурсов, таких як вода, вітер и Сонце. На сьогоднішній день їх Питома вага в енергетіці ставити Всього 5%. Ще 3% люди отримуються у виде ядерної ЕНЕРГІЇ, віробленої на атомних електростанціях.

невідновлювані ресурси ма ють Такі запаси (в джоулях):

Відео: Питання №4 § 67. Потенційна и кінетічна енергія - Фізика 7 клас (Перішкін)

ядерна енергія - 2 х 10²⁴;
енергія газу и нефти - 2 х 10 ²³;
внутрішньо тепло планети - 5 х 10²⁰.

Річна величина поновлюваніх ресурсов Землі:

енергія Сонця - 2 х 10²⁴;
вітер - 6 х 10²¹;
річки - 6,5 х 10¹⁹;
морські припливи - 2,5 х 10²³.

Тільки при своєчасному переході від использование невідновлюваніх запасів ЕНЕРГІЇ Землі до поновлюваніх людство має шанс на довгий и щасливе Існування на Нашій планеті. Для втілення передових розробок Вчені всього світу продолжают ретельно вівчаті різноманітні Властивості ЕНЕРГІЇ.

Поділися в соц мережах:

Увага, тільки СЬОГОДНІ!