Énergi - teh ... poténsi sarta kinétik énergi. Naon énergi dina fisika?

Énergi - ieu téh supaya aya teu ngan hirup pangeusina urang, tapi ogé di jagad raya. Dina waktu nu sarua bisa pisan béda. Contona, panas, sora, cahaya, listrik, microwaves, kalori anu tipena béda énergi. Pikeun sakabéh prosés nyokot tempat di sabudeureun urang, perlu zat ieu. Kalolobaan énergi sagala hal dina Bumi narima ti panonpoé, tapi aya sumber sejen ngeunaan eta. panonpoé ngirimkeun planét na saloba bakal dimekarkeun dina waktos anu sareng 100 juta dina kakuatan pangkuatna.

Naon énergi?

teori nempatkeun maju Albertom Eynshteynom, urang diajar hubungan zat sarta énergi. élmuwan hébat ieu bisa demonstrate kamampuhan pikeun transformasi hiji zat ka nu sejen. Tétéla yén énergi téh faktor pangpentingna dina ayana awak, sarta zat anu sekunder.

Énergi - nyaéta, ku na badag, pangabisa pikeun nedunan sababaraha karya. Ieu manehna anu nangtung tukangeun konsép kakuatan sanggup ngagerakkeun awakna atawa masihan eta sifat anyar. Naon teu istilah "tanaga"? Fisika - eta mangrupakeun elmu dasar, anu devoted hirupna, loba élmuwan ti eras jeung nagara béda. Aristoteles dipake kecap "energi" pikeun ngarujuk kagiatan manusa. Ditarjamahkeun tina Yunani "energi" - ieu "aktivitas", "kakuatan", "aksi", "kakuatan". Kahiji kalina kecap nu nembongan dina risalah sahiji ulama Yunani disebut "Fisika".

Dina rasa konvensional, éta kiwari istilah geus diciptakeun nu fisikawan Inggris Thomas Young. acara momentous Ieu lumangsung di jauh 1807. Dina 50-ies tina abad XIX. Inggris insinyur Uilyam Tomson munggaran digunakeun istilah "kinétik engergiya", sarta dina 1853 éta fisikawan Skotlandia Uilyam Renkin dikedalkeun istilah "énergi poténsial".

Dinten, ieu mangrupakeun hiji kuantitas skalar nyaéta hadir dina sagala widang fisika. Ieu mangrupakeun ukuran umum tina bentuk béda gerak jeung interaksi zat. Dina basa sejen, eta ngarupakeun ukuran tina konversi salah formulir ka nu sejen.

Unit jeung simbul

Jumlah énergi anu diukur dina joules (J). Unit husus ieu, gumantung kana jenis énergi bisa mibanda rancangan béda, kayaning:

• W - énergi total sistim éta.
• Q - panas.
• U - poténsial.

jenis énergi

Di alam, aya loba jenis béda énergi. Leuwih utama nyaéta:

• mékanis;
• éléktromagnétik;
• listrik;
• kimia;
• termal;
• nuklir (atom).

Aya bentuk sejen énergi: lampu, sora, magnét. Dina taun anyar, jumlah tumuwuh tina fisika, ilmuwan anu condong kana hipotesa ngeunaan ayana nu disebut énergi "poék". Unggal jenis luhur zat ieu boga ciri sorangan. Contona, énergi sora téh bisa jadi dikirimkeun ku cara maké gelombang. Aranjeunna nyumbang kana lumangsungna Geter eardrum dina ceuli manusa jeung sato, ngaliwatan nu bisa ngadéngé sora. Dina kursus rupa réaksi kimiawi ngaleupaskeun énergi nu dipikabutuh pikeun hirup sadaya mahluk. Sagala suluh, produk pangan, accu, accu nu neundeun énergi ieu.

lampu kami méré énergi dunya dina wangun gelombang éléktromagnétik. Hiji-hijina jalan manehna malire nu vastness tina kosmos. Hatur nuhun kana téhnologi modéren, kayaning panels solar, urang bisa make eta paling éféktif. énergi henteu kapake kaleuwihan disimpen dina energohranilischah husus. Marengan bentuk luhur énergi anu mindeng dipaké cinyusu termal, walungan, tides sagara, bahan bakar hayati.

énergi mékanis

jenis ieu énérgi anu diajarkeun di cabang tina élmu fisika anu disebut "mékanika". Eta dilambangkeun ku hurup E. Anak ukur dilumangsungkeun dina joules (J). Naon énergi ieu? studi Fisika mékanika gerak awak jeung interaksi maranéhanana saling atawa kalayan widang éksternal. Énergi alatan gerak awak, disebutna kinétik (dilambangkeun Ek), sarta energi alatan interaksi awak atawa huma éksternal, disebutna potensi (E). Jumlah gerakan sarta interaksi nyaéta énergi mékanis total sistim éta.

Pikeun itungan duanana spésiés aya aturan umum. Pikeun nangtukeun jumlah énergi nu diperlukeun pikeun ngitung usaha diperlukeun keur tarjamah awak tina kaayaan enol kana kaayaan kiwari. The gede pagawéan, beuki énergi kudu awakna dina kaayaan ieu.

Unbundling tanda béda

Aya sawatara jenis division énergi. Dina grounds béda éta dibagi kana: éksternal (kinétik jeung poténsi) jeung internal (mékanis, termal, éléktromagnétik, nuklir, graviti). énérgi éléktromagnétik anu dina gilirannana dibagi magnét sarta listrik jeung nuklir - interaksi énergi lemah jeung kuat.

kinétik

Sagala awakna pindah dibédakeun ku ayana énergi kinétik. Hal ieu mindeng disebut - nyetir. Énergi awak nu ngalir, geus leungit lamun slowing handap. Ku kituna, leuwih gancang laju, énergi nu leuwih kinétik.

Kana kontak awak pindah ka hiji objek cicing dikirimkeun bagian tukang tina énergi kinétik, jeung jadi marga eta ojah. Rumus énergi kinétik nyaéta saperti kieu:

• E _mun = mv ^2: 2,
  dimana m - massa awak, v - speed gerak awak.

Dina kecap rumus ieu bisa ditembongkeun saperti kieu: énergi kinétik obyék sarua satengah produk massa sarta kuadrat tina laju na.

kakuatan

jenis ieu énérgi boga awak, anu aya di mana wae widang gaya. Ku kituna, magnét timbul nalika obyék anu dina pangaruh hiji médan magnét. Sakabéh awak téh dina taneuh, gaduh potensi énergi gravitasi.

Gumantung kana ulikan ngeunaan sipat objék maranéhna bisa mibanda rupa béda tina énergi poténsial. Ku kituna, awak tahan banting sarta elastis mana nu bisa manteng boga énergi poténsial elastis atawa tegangan. Sagala awakna ragrag, anu geus dibereskeun saméméhna, leungiteun potensi sarta acquires énergi kinétik. Nilai dua spésiés ieu bakal sarua. Dina widang gravitasi poténsi rumus energi planet urang urang bakal kieu:

• E _n = mhg,
  dimana m - beurat awak; h - jangkungna puseur massa awak luhur tingkat enol; g - akselerasi gravitasi.

Dina kecap rumus ieu bisa ditembongkeun saperti kieu: énergi poténsial hiji obyék anu dilibetkeun ku Bumi, nya éta produk massa na, akselerasi alatan gravitasi jeung jangkungna di mana eta perenahna.

kuantitas skalar Ieu titik ciri bahan cadangan énérgi (badan), lokasina di widang potensi gaya na gumelar ka acquire énergi kinétik ngaliwatan karya widang gaya. Sok disebut salaku fungsi tina koordinat, nu ngarupakeun istilah dina Sistim langranzhiane (Lagrange fungsi sistem dinamis). Sistim ieu ngajelaskeun interaksi maranéhanana.

Énergi poténsial anu equated mun sarua jeung nol keur sababaraha konfigurasi tina awak disposed di rohangan. Configurable ditangtukeun ti genah itungan salajengna jeung disebut "normalisasi tina énergi poténsial."

Hukum konservasi énergi

Salah sahiji tenets paling dasar fisika teh hukum konservasi énergi. Nurutkeun manéhna, énergi henteu timbul kaluar tina nowhere sarta henteu lebi ilang. Ieu terus ngalir ti salah formulir ka nu sejen. Dina basa sejen, mung robah énergi lumangsung. Contona, énergi kimia batré senter dirobah jadi énérgi listrik, sarta ti dinya - di lampu sarta panas. Rupa-rupa panerapan listrik nu dirobah jadi lampu, panas atawa sora. Dina kalolobaan kasus, hasil ahir parobahan nu panas sarta lampu. Sanggeus éta, énergi mana kana spasi sakurilingna.

Act énergi bisa ngajelaskeun loba fénomena fisika. Élmuwan nyebutkeun yén volume jumlahna angger na di jagat raya tetep konstan. Taya sahijieun bisa nyieun atawa ngancurkeun énergi deui. Ngahasilkeun salah sahiji jinis na, urang nganggo tanaga bahan bakar tina cai ragrag, atom. Kituna salah sahiji jenis na dirobah jadi sejen.

Taun 1918, élmuwan éta bisa ngabuktikeun yén hukum konservasi énergi téh konsekuensi matematik simétri translational waktu - nilai énergi kawin. Dina basa sejen, énergi conserved kusabab hukum fisika teu béda dina waktu nu beda.

Fitur énergi

Énergi - nyaeta pangabisa awak mun ngalakukeun pakasaban. Dina sistem fisik katutup eta dijaga sapanjang waktu (dugi Sistim ditutup) jeung ngawakilan salah sahiji tilu integrals aditif gerak preserving nilai lamun nyetir. Ieu di antarana: énergi, moméntum, moméntum. Bubuka konsep "energi" nyaéta mangpaat nalika sistem fisik anu homogen dina jangka waktu.

Énergi internal tina awak

Ieu ngagambarkeun jumlah nu énergi tina interaksi molekular jeung gerak termal sahiji molekul constituting eta. Eta teu bisa diukur langsung, sabab mangrupakeun fungsi unik tina kaayaan sistem. Iraha sistem aya dina kaayaan ieu, énérgi internal na boga nilai alamiah, paduli sajarah sistem. Parobahan dina énérgi internal dina transisi tina hiji kaayaan fisik ka sejen sok sarua jeung bédana antara nilai di nagara bagian ahir tur awal na.

Énergi internal tina gas

Salian padet, gas jeung énergi anu. Éta énergi kinétik panas (acak) gerak partikel dina sistem, anu ngawengku atom, molekul, éléktron, intina. Énergi internal tina hiji gas idéal (gas modél matematika) ngarupakeun jumlah tina énergi kinétik partikel na. Ieu nyokot kana akun jumlah tingkat kabebasan, nu jumlah variabel bebas, nu nangtukeun posisi molekul dina spasi.

Pamakéan énérgi

Unggal taun, manusa anu consuming beuki loba énergi. Dina kalolobaan kasus, pikeun ménta énergi nu dipikabutuh pikeun cahaya tur Élmu sarta Téknik imah urang, kandaraan jeung operasi rupa mékanisme, dipaké hidrokarbon fosil kayaning batubara, minyak jeung gas. Aranjeunna daya non-renewable.

Hanjakal, ukur bagian leutik tina énergi nu dihasilkeun pangeusina kalayan ngagunakeun daya renewable kayaning cai, angin jeung panonpoé. Pikeun tanggal, dibagikeun maranéhanana di dayana ukur 5%. Sejen 3% ti jalma nampi dina wangun tanaga nuklir dihasilkeun dina pembangkit listrik nuklir.

daya non-renewable boga saham di handap (dina joules)

• énergi nuklir - 2 x ^{Oktober 24;}
• énergi gas sarta minyak - 2 × 10 ^23;
• panas internal pangeusina - 5 x ^{20 Oktober.}

Nilai taunan tina sumberdaya renewable Bumi:

• tanaga surya - 2 x ^{Oktober 24;}
• Angin - 6 x ^{21 Oktober;}
• Walungan - 6,5 × 10 ^19;
• tides - 2,5 x 10 ^23.

Ngan ku transisi timely tina cadangan énérgi non-renewable sahiji manusa renewable bumi boga kasempetan pikeun hirup panjang tur senang pangeusina urang. Pikeun nerapkeun ngembangkeun canggih élmuwan sabudeureun dunya neruskeun taliti diajar rupa-rupa sipat énergi.