Energio - estas la ... potencialo kaj kineta energio. Kio estas la energio en fiziko?

Energio - tio estas tiel ke ekzistas ne nur la vivo sur nia planedo, sed ankaŭ en la universo. Samtempe ĝi povas esti tre malsamaj. Ekzemple, varmo, sono, lumo, elektro, mikroondoj, kalorioj estas la malsamaj tipoj de energio. Por ĉiuj procezoj okazis ĉirkaŭ ni, ĝi estas necesa ĉi tiu substanco. La plejparto de la energio ĉion sur la Tero ricevas de la suno, sed estas aliaj fontoj de ĝi. La suno sendas lian planedon kiom disvolvus samtempe 100 milionoj en la plej potenca potenco.

Kio estas energio?

La teorio prezentitaj Albertom Eynshteynom, ni studas la rilaton de materio kaj energio. Tiu granda sciencisto povis montri la kapablecon de transformi unu substanco al alia. Evidentiĝis, ke la energio estas la plej grava faktoro en la ekzisto de korpoj, kaj la afero estas duaranga.

Energio - estas, flank kaj grande, la kapablo plenumi iun laboron. Estis ŝi, kiu staras malantaŭ la koncepto de forto kapablas movi la korpon aŭ doni ĝin novaj ecoj. Kio faras la terminon "energio"? Fiziko - ĝi estas fundamenta scienco, kiu dediĉis sian vivon, multaj sciencistoj el diversaj epokoj kaj landoj. Aristotelo uzis la vorton "energio" por raporti al la homaj aktivecoj. Tradukita de la greka "energio" - tiu "aktiveco", "povo", "ago", "potenco". La unua fojo la vorto aperas en la komentario de la greka erudiciulo nomata "fiziko".

En la senso convencional, estas nun la termino estis stampita la angla fizikisto Thomas Young. Tiu decidiga okazaĵo okazis en la malproksima 1807. En 50-ies de XIX jarcento. Angla inĝeniero Uilyam Tomson unua uzis la terminon "kineta engergiya", kaj en 1853 la skota fizikisto Uilyam Renkin elpensis la esprimon "potenciala energio".

Hodiaŭ, ĉi tiu estas skalara kvanto ĉeestas en ĉiuj areoj de fiziko. Ĝi estas komuna mezuro de la malsamaj formoj de movado kaj interagado de materio. Alivorte, ĝi estas mezuro de la konvertiĝo de unu formo al alia.

Unuoj kaj simboloj

La kvanto de energio estas mezurata en julioj (J). Tiu speciala unuo, depende de la speco de energio povas havi malsamajn designaciones, kiel:

• Ok - tuta energio de la sistemo.
• Q - varmego.
• U - potencialo.

tipoj de energio

En naturo, estas multaj malsamaj tipoj de energio. La ĉefaj estas:

• mekanikaj;
• elektromagneta;
• elektra;
• kemia;
• termika;
• nuklea (atoma).

Ekzistas aliaj formoj de energio: lumo, sono, magneta. En la lastaj jaroj, kreskanta nombro da fizikistoj, sciencistoj estas inklina al la hipotezo de la ekzisto de la tiel nomata "malluma" energio. Ĉiu de la supre tipoj de ĉi tiu substanco havas propran karakterizaĵoj. Ekzemple, la sono energio povas esti transdonitaj per ondoj. Ili kontribuas al la apero de vibro timbalo en la orelon de la homoj kaj bestoj, tra kiu oni povas aŭdi la sonojn. En la kurso de diversaj kemiaj reagoj liberigas energion bezonata por la vivo de ĉiuj organismoj. Ajna karburaĵo, manĝaĵo produktoj, baterioj, piloj estas la stokado de ĉi tiu energio.

Nia lumo donas la mondo energio en la formo de elektromagnetaj ondoj. La sola maniero ŝi povas venki la vasteco de la kosmo. Danke al moderna teknologio, kiel ekzemple sunaj platoj, oni povas uzi ĝin plej efike. Troo neuzitaj energio estas stokita en specialaj energohranilischah. Kune kun la supre formoj de energio estas ofte uzata varmobanaj fontoj, riveroj, tajdoj de la oceano, biocombustibles.

mekanikan energion

Ĉi tiu tipo de energio estas studata en la branĉo de fiziko nomita "mekaniko". Ĝi estas skribata per la letero E. Lia mezuro efektivigas en julioj (J). Kio estas tiu energio? Fiziko studoj mekaniko movado de korpoj kaj lia interago kun la alia aŭ kun eksteraj kampoj. La energio pro la movado de korpoj, nomitaj kineta (signifis Ek), kaj energio pro la interago de korpoj aŭ eksteraj kampoj, nomata potenciala (E). La kvanto de movado kaj interagoj estas la tuta mekanika energio de la sistemo.

Por la ŝtono de ambaŭ specioj estas ĝenerala regulo. Determini la kvanto de energio necesa por kalkuli la laboro postulata por la traduko de la korpo de la nul ŝtato al la nuna stato. La pli granda la laboro, des pli energio havos korpon en tiu stato.

Unbundling de malsamaj signoj

Estas pluraj tipoj de energio divido. Sur malsamaj terenoj ĝi estas dividita en: ekstera (kineta kaj potenciala) kaj interna (mekanika, termika, elektromagneta, nuklea, gravito). Elektromagneta energio siavice dividita en magneta kaj elektra kaj nukleaj - energio malfortaj kaj fortaj interagoj.

kineta

Ajna móvil distingita per la ĉeesto de kineta energio. Ĝi estas ofte nomata - veturanta. energio de la korpo kiu moviĝas, estas perdita kiam desaceleración. Tiel, la pli rapida la rapido, la pli kineta energio.

Sur kontakton de la móvil al senmova objekto transdonitaj lasta parto de la kineta energio, kaj kondukas ĝin en moviĝo. Kineta energio formulo estas kiel sekvas:

• E _al = mv ^2: 2,
  kie m - la maso de la korpo, v - rapido de movado de la korpo.

En la vortoj de ĉi tiu formulo povas esti esprimita jene: la kineta energio de objekto egalas duonon de la produkto de lia maso kaj la kvadrato de ĝia rapido.

potencialo

Tiu speco de energio havas korpon, kiu estas en ajna kampo de forto. Tiel, la magneta ekestas kiam la objekto estas sub la influo de magneta kampo. Ĉiuj korpoj estas sur la tero, havas la potencialon gravitaj energio.

Depende de la studo de la proprietoj de objektoj ili havas malsamajn specojn de potenciala energio. Tiel, la fortika kaj elasta korpo kiu kapablas streĉado havas potencial elasta energio aŭ streĉiĝo. Ajna falanta korpo, kiu estis antaŭe fiksita, perdas potencial kaj ĝi akiras energion kinetiko. La valoro de ĉi tiuj du specioj estos ekvivalentaj. En la kampo de nia planeda gravitaj potenciala energio formulo estos tiel:

• E _n = mhg,
  kie m - korpopezo; h - alteco de la centro de korpo maso super la nulo nivelo; g - akcelo de gravito.

En la vortoj de ĉi tiu formulo povas esti esprimita jene: la potenciala energio de objekto kiu interagas kun la Tero, estas la produkto de lia maso, akcelo pro gravito kaj la alteco ĉe kiu ĝi situas.

Ĉi skalara kvanto estas karakteriza energio rezervo materialo punkto (korpo), lokita en la potenciala kampo de forto kaj etendante por akiri energion kinetiko tra la laboro de la kampo de forto. Foje referite kiel funkcio de koordinatoj, kiu estas la termino en langranzhiane sistemo (Lagrange dinamika sistemo funkcio). Ĉi tiu sistemo priskribas ilian interagon.

La potenciala energio estas asimilita al nulo por iuj agordoj de korpoj emas en la spaco. Configurable determinis la komforto de plua kalkuloj kaj nomiĝas "normaligo de la potenciala energio."

Leĝo de konservado de la energio

Unu el la plej bazaj dogmoj de fiziko estas la leĝo de konservado de energio. Laŭ li, la energio ne ŝprucas de la nenio kaj ne malaperas. Ĝi konstante moviĝas de unu formo al alia. Alivorte, nur la energio ŝanĝo okazas. Ekzemple, la kemia energio de poŝlampon baterio estas igita elektra energio, kaj de tio - en lumo kaj varmo. Diversaj elektraj aparatoj estas transformita al lumo, varmego aŭ sonon. Plejofte, la fina rezulto de ŝanĝoj estas varmo kaj lumo. Post tio, la energio eniras en la ĉirkaŭa spaco.

Energio-Leĝo povas klarigi multajn fizikaj fenomenoj. Sciencistoj diras, ke la tuta volumo de lia konstanta en la universo restas konstanta. Neniu povas krei aŭ detrui energion denove. Produktante unu el liaj familioj, homoj uzas la brulaĵon energio de falanta akvo, la atomo. Tiel unu el sia speco estas konvertita en la alian.

En 1918, sciencistoj povis pruvi, ke la leĝo de konservado de energio estas matematika sekvo de mova simetrio de tempo - apareamiento energio valorojn. Alivorte, energio konservas ĉar la fizikaj leĝoj ne diferencas en malsamaj epokoj.

energio Trajtoj

Energio - estas la korpa kapablo fari la laboron. En fermitaj fizikaj sistemoj estas subtenita tra la tempo (ĝis la sistemo estas fermita) kaj reprezentas unu el la tri adicia integraloj moviĝo konservi valoron kiam veturanta. Tiuj inkludas: energio, impeto, impeto. La enkonduko de la koncepto de "energio" estas utila kiam la fizika sistemo estas homogena ĝustatempe.

La interna energio de korpoj

Ĝi reprezentas la sumo de la energioj de la molekula interagoj kaj termika moviĝo de la molekuloj konstituante ĝin. Ĝi ne povas esti mezurita rekte, ĉar ĝi estas unika funkcio de la sistemo stato. Kiam ajn la sistemo estas en ĉi tiu stato, lia interna energio havas propran valoron, sendepende de la historio de la sistemo. La ŝanĝo en la interna energio de la transiro de unu fizika stato al alia estas ĉiam egala al la diferenco inter la valoroj en ĝia fina kaj komenca ŝtatoj.

La interna energio de la gaso

Krom solidoj, gasoj kaj energio estas. Estas la kineta energio de la varmego (hazardaj) moviĝo de partikloj en la sistemo, kiuj inkluzivas atomoj, molekuloj, elektronoj, nukleo. La interna energio de ideala gaso (gaso matematika modelo) estas sumo de la kineta energio de liaj eroj. Ĉi enkalkulas la nombro de gradoj de libereco, kiu estas la nombro da sendependaj variabloj, kiuj determinas la pozicion de molekuloj en spaco.

La uzo de energio

Ĉiujare, homaro konsumas pli kaj pli energion. Plejofte, akiri la necesan energion por lumigado kaj varmigante niaj hejmoj, veturiloj kaj operacio de diversaj mekanismoj, uzata fosiliaj hidrokarbonoj kiel ekzemple karbo, petrolo kaj gaso. Ili estas ne-renovigeblaj resursoj.

Bedaŭrinde, nur malgranda parto de la energio produktita sur la planedo uzante renovigeblaj resursoj kiel akvo, vento kaj suno. Ĝis nun, lian parton en potenco estas nur 5%. Alia 3% da homoj ricevas en la formo de nuklea energio produktita en nukleaj instaladoj.

Ne-renovigeblaj resursoj havas la sekvajn akcioj (en julioj)

• nuklea energio - 2 x 10 ^24;
• energio de la gaso kaj petrolo - 2 × 10 ^23;
• varmigas interne la planedo - 5 x ^{20 oktobro.}

La jara valoro de la renovigeblaj resursoj de la Tero;

• sunenergio - 2 x ^{24 oktobro;}
• Vento - 6 x ^{21 oktobro;}
• Rivero - 6,5 × 10 ^19;
• tajdoj - 2.5 x ^{23 oktobro.}

Nur kun la ĝustatempa transiro de ne-renovigebla energio rezervoj de la tera renovigeblaj homaro havas ŝancon por longa kaj feliĉa vivo sur nia planedo. Por efektivigi la progresinta evoluo de scienculoj de ĉiuj daŭre singarde studi la diversaj ecoj de energio.