Energia – è il … potenziale e energia cinetica. Qual è l'energia in fisica?

Energia – questo è così che non c'è solo la vita sul nostro pianeta, ma anche nell'universo. Allo stesso tempo, può essere molto diversa. Ad esempio, il calore, il suono, la luce, l'elettricità, le microonde, le calorie sono i diversi tipi di energia. Per tutti i processi che si svolgono intorno a noi, è necessario questa sostanza. La maggior parte dell'energia tutte le cose sulla Terra riceve dal sole, ma ci sono altre fonti di esso. Il sole invia il suo pianeta tanto quanto sarebbe sviluppata allo stesso tempo 100 milioni nel potere più potente.

Che cos'è l'energia?

La teoria proposta Albertom Eynshteynom, si studia il rapporto tra materia ed energia. Questo grande scienziato è stato in grado di dimostrare la capacità di trasformare una sostanza all'altra. Si è scoperto che l'energia è il fattore più importante nell'esistenza dei corpi, e la questione è secondaria.

Energia – è, in linea di massima, la capacità di svolgere un certo lavoro. Era lei che sta dietro il concetto di una forza capace di muovere il corpo o dare nuove proprietà. Che cosa significa il termine "energia"? Fisica – si tratta di una scienza fondamentale, che ha dedicato la sua vita, molti scienziati di diverse epoche e paesi. Aristotele ha usato la parola "energia" per riferirsi alle attività umane. Tradotto dal "energia" Greek – questa "attività", "potere", "azione", "potere". La prima volta la parola compare nel trattato del grecista chiamato "Fisica".

Nel senso convenzionale, è ora il termine è stato coniato il fisico inglese Thomas Young. Questo evento epocale è avvenuto nel lontano 1807. In 50-zioni del XIX secolo. ingegnere inglese Uilyam Tomson utilizzato per la prima il termine "engergiya cinetica", e nel 1853 il fisico scozzese Uilyam Renkin coniato il termine "energia potenziale".

Oggi, questa è una quantità scalare è presente in tutte le aree della fisica. È una misura comune delle diverse forme di movimento e interazione della materia. In altre parole, è una misura della conversione di una forma ad un'altra.

Unità e simboli

La quantità di energia viene misurata in joule (J). Questa unità speciale, a seconda del tipo di energia può avere diverse denominazioni, quali:

• W – energia totale del sistema.
• Q – il calore.
• U – potenziale.

tipi di energia

In natura, ci sono molti diversi tipi di energia. I principali sono:

• meccanica;
• elettromagnetico;
• elettrico;
• chimica;
• termico;
• nucleare (atomico).

Ci sono altre forme di energia: luce, suono, magnetico. Negli ultimi anni, un numero crescente di fisici, scienziati sono inclini a l'ipotesi dell'esistenza della cosiddetta energia "oscura". Ciascuno dei tipi di questa sostanza di cui sopra ha le proprie caratteristiche. Ad esempio, l'energia sonora può essere trasmessa per mezzo di onde. Essi contribuiscono al verificarsi di timpano vibrazioni nell'orecchio dell'uomo e degli animali, attraverso il quale è possibile ascoltare i suoni. Nel corso di varie reazioni chimiche producendo l'energia necessaria per la vita di tutti gli organismi. Qualsiasi combustibile, prodotti alimentari, le batterie, le batterie sono la conservazione di questa energia.

La nostra luce dà l'energia mondo sotto forma di onde elettromagnetiche. L'unico modo in cui può vincere la vastità del cosmo. Grazie alle moderne tecnologie, come i pannelli solari, siamo in grado di utilizzare nel modo più efficace. L'eccesso di energia non utilizzata viene immagazzinata in energohranilischah speciale. Insieme con le forme di energia sopra vengono spesso utilizzate sorgenti termiche, fiumi, maree dell'oceano, biocarburanti.

energia meccanica

Questo tipo di energia è studiato nel ramo della fisica chiamata "meccanica". Si è indicata con la lettera E. La misura viene effettuata in joule (J). Che cosa è questa energia? studi di fisica meccanica movimento dei corpi e la loro interazione con l'altro o con campi esterni. L'energia dovuta al moto dei corpi, chiamato cinetica (Ek indicato), e l'energia dovuta alla interazione dei corpi o campi esterni, chiamato potenziale (E). La quantità di movimento e l'interazione è l'energia meccanica totale del sistema.

Per il calcolo di entrambe le specie non v'è una regola generale. Per determinare la quantità di energia necessaria per calcolare il lavoro richiesto per la traslazione del corpo dalla stato zero allo stato attuale. Quanto maggiore è il lavoro, più energia avrà un corpo in questo stato.

Unbundling di diversi segni

Ci sono diversi tipi di divisione energia. Per motivi diversi è diviso in: esterna (cinetica e potenziale) e interna (meccanica, termica, elettromagnetica, nucleare, gravità). energia elettromagnetica viene a sua volta diviso in magnetici ed elettrici e nucleari – interazioni energetiche deboli e forti.

cinetico

Qualsiasi corpo in movimento caratterizzato dalla presenza di energia cinetica. E 'spesso chiamato – la guida. energia del corpo che si muove, si perde quando rallentamento. Quindi, maggiore è la velocità, l'energia cinetica.

Al contatto del corpo mobile a un oggetto fisso trasmesso ultima parte dell'energia cinetica, e porta in movimento. formula energia cinetica è la seguente:

• E _per = mv ^2: 2,
  dove m – la massa del corpo, v – velocità di movimento del corpo.

Nelle parole di questa formula può essere espressa come segue: l'energia cinetica di un oggetto è pari alla metà del prodotto della sua massa e il quadrato della sua velocità.

potenziale

Questo tipo di energia ha un corpo, che sono in ogni campo di forza. Così, il magnetico sorge quando l'oggetto è sotto l'influenza di un campo magnetico. Tutti i corpi sono a terra, hanno l'energia potenziale gravitazionale.

In base allo studio delle proprietà degli oggetti che possono avere diversi tipi di energia potenziale. Così, il corpo resiliente ed elastico che sono in grado di allungamento hanno energia potenziale elastica o tensione. Qualsiasi corpo in caduta, che è stato fissato in precedenza, perde potenziale e acquisisce l'energia cinetica. Il valore di queste due specie sarà equivalente. Nel campo della potenziale gravitazionale formula di energia del nostro pianeta sarà il seguente:

• E _n = MHG,
  dove m – peso corporeo; h – altezza del centro di massa corporea al di sopra del livello zero; g – accelerazione di gravità.

Nelle parole di questa formula può essere espressa come segue: l'energia potenziale di un oggetto che interagisce con la Terra, è il prodotto della sua massa, accelerazione di gravità e l'altezza a cui si trova.

Questa quantità scalare è una caratteristica punto materiale riserva di energia (corpo), si trova nel campo potenziale di forza ed estendentesi acquisire energia cinetica per opera del campo di forza. Talvolta indicata come una funzione delle coordinate, che è il termine sistema langranzhiane (funzione di sistema dinamico Lagrange). Questo sistema descrive la loro interazione.

L'energia potenziale viene equiparato a zero per alcune configurazioni di corpi disposti nello spazio. Configurabile determinato la convenienza di ulteriori calcoli e si chiama "normalizzazione dell'energia potenziale."

Legge di conservazione dell'energia

Uno dei principi più elementari della fisica è la legge di conservazione dell'energia. Secondo lui, l'energia non si pone fuori dal nulla e non scompare. Si muove continuamente da una forma all'altra. In altre parole, solo la variazione di energia si verifica. Ad esempio, l'energia chimica di una batteria torcia elettrica viene convertita in energia elettrica, e da esso – in luce e calore. Vari elettrodomestici vengono convertiti in luce, calore o il suono. Nella maggior parte dei casi, il risultato finale di cambiamenti sono calore e luce. Dopo di che, l'energia va nello spazio circostante.

Energy Act può spiegare molti fenomeni fisici. Gli scienziati dicono che il volume totale del suo costante nell'universo rimane costante. Nessuno può creare o distruggere di nuovo l'energia. La produzione di uno dei suoi generi, le persone utilizzano l'energia del combustibile di acqua che cade, l'atomo. Così nel suo genere è convertito in un altro.

Nel 1918, gli scienziati sono stati in grado di dimostrare che la legge di conservazione dell'energia è una conseguenza matematica di simmetria traslazionale di tempo – valori di energia accoppiamento. In altre parole, l'energia si conserva perché le leggi della fisica non differiscono in tempi diversi.

Caratteristiche di energia

Energia – è la capacità del corpo per fare il lavoro. Nei sistemi fisici chiusi viene mantenuta per tutto il tempo (fino a quando il sistema è chiuso) e rappresenta uno dei tre integrali additivi movimento preservando valore durante la guida. Questi includono: energia, quantità di moto, quantità di moto. L'introduzione del concetto di "energia" è utile quando il sistema fisico è omogeneo nel tempo.

L'energia interna dei corpi

Esso rappresenta la somma delle energie delle interazioni molecolari e movimento termico delle molecole che lo costituiscono. Esso non può essere misurata direttamente, perché è una funzione unica dello stato del sistema. Ogni volta che il sistema è in questo stato, la sua energia interna ha valore intrinseco, indipendentemente dalla storia del sistema. La variazione di energia interna nella transizione da uno stato fisico ad un altro è sempre uguale alla differenza tra i valori per stati finali e iniziali.

L'energia interna del gas

In aggiunta ai solidi, gas ed energia sono. È l'energia cinetica del calore movimento (casuale) di particelle nel sistema, che comprendono atomi, molecole, elettroni, nucleo. L'energia interna di un gas ideale (gas modello matematico) è la somma dell'energia cinetica delle sue particelle. Questo tiene conto del numero di gradi di libertà, che è il numero di variabili indipendenti, che determinano la posizione delle molecole nello spazio.

L'uso di energia

Ogni anno, l'umanità sta consumando sempre più energia. Nella maggior parte dei casi, per ottenere l'energia necessaria per l'illuminazione e riscaldamento, il veicoli e funzionamento dei vari meccanismi, idrocarburi fossili utilizzati come carbone, petrolio e gas. Sono risorse non rinnovabili.

Purtroppo, solo una piccola parte dell'energia prodotta sul pianeta utilizzando le risorse rinnovabili come l'acqua, vento e sole. Fino ad oggi, la loro quota di potere è solo il 5%. Un altro 3% delle persone riceve sotto forma di energia nucleare prodotta nelle centrali nucleari.

Risorse non rinnovabili hanno le seguenti azioni (in joule)

• l'energia nucleare – 2 x ^{24 Ottobre;}
• energia del gas e petrolio – 2 x 10 ^23;
• riscaldare internamente il pianeta – 5 x ^{20 ottobre.}

Il valore annuo delle risorse rinnovabili della Terra:

• energia solare – 2 x ^{24 Ottobre;}
• Wind – 6 x ^{21 ottobre;}
• Fiume – 6,5 × 10 ^19;
• maree – 2,5 x ^{23 ottobre.}

Solo con il passaggio tempestivo dalle riserve energetiche non rinnovabili dell'umanità rinnovabili della terra ha la possibilità per una lunga e felice vita sul nostro pianeta. Per implementare lo sviluppo avanzato di scienziati di tutto il mondo continuano a studiare con attenzione le varie proprietà di energia.