Energiya - ... potentsial va kinetik energiya. fizika energiya nima?

Energiya - u erda sayyoramizdagi faqat hayot emas, balki koinotdagi, shunday qilib, bu. Shu bilan birga, bu juda boshqacha bo'lishi mumkin. misol, issiqlik, tovush, yorug'lik, elektr, mikroto'lqinli pechlar uchun, kaloriya energiya turli xil bo'ladi. Barcha jarayonlar atrofimizda sodir bo'layotgan uchun, bu modda zarur. Yer yuzidagi barcha narsa energiya Eng quyosh qabul, ammo u boshqa manbalar ham bor. Quyosh bir vaqtning eng kuchli hokimiyat 100 million da ishlab chiqilgan bo'ladi boricha o'z sayyora yuboradi.

energiya nima?

nazariyasi, biz materiya va energiya munosabatlar o'rganish, Albertom Eynshteynom ilgari surilgan. Bu buyuk olim bir moddani o'tkazish qobiliyati namoyon qilish imkoniga ega bo'ldi. Bu energiya organlari borligi eng muhim omil, deb chiqdi, va nazar ikkilamchi hisoblanadi.

Energiya - deb, va katta, ko'nikma, ayrim ishlarni bajarish uchun. U tanani harakat yoki yangi xususiyatlarini berish qila oladigan kuch tushunchasini orqasida turadi, kim u edi. Nima muddatini "energiya" qiladi? Fizika - bu turli davrlarga va mamlakatdan kelgan hayotini, ko'plab olimlarga bag'ishlangan fundamental fan hisoblanadi. Arastu inson faoliyati murojaat uchun so'z "energiya" ishlatiladi. bu "faoliyati", "energiya", "harakat", "hokimiyat" - yunoncha "energiya" dan tarjima. birinchi marta so'z "Fizika" deb nomlangan yunon olimi risola paydo bo'ladi.

an'anaviy ma'noda, hozir muddatli Ingliz fizik kashf qilingan Tomas yosh. Bu muhim voqea uzoq 1807 yilda sodir bo'lgan. XIX asrning 50-yillarida. Ingliz muhandis Uilyam Tomson birinchi muddatini "kinetik engergiya" ishlatiladi, va 1853 yilda Shotlandiya fizik Uilyam Renkin muddatini "salohiyati energiya" o'ylab.

Bugun, bu bir skalar miqdor fizika barcha sohalarda mavjud emas. Bu harakati va materiyaning hamkorlikning turli shakllarini keng tarqalgan o'lchovidir. Boshqa so'zlar bilan aytganda, u bir shaklda konvertatsiya bir o'lchovidir.

Birliklari va ramzlar

energiya miqdori joule (J) bilan o'lchanadi. energiya turiga qarab, bu maxsus birligi, kabi turli tasnifi, bo'lishi mumkin:

• W - tizimi umumiy energiya.
• Q - issiqlik.
• U - salohiyati.

energiya turlari

Tabiatda, energiya ko'p har xil turlari bor. Asosiy zotlardir:

• mexanik;
• elektromagnit;
• elektr;
• kimyoviy;
• issiqlik;
• atom (atom).

yorug'lik, tovush magnit: boshqa energiya shakllari bor. So'nggi yillarda, fiziklar soni ortib, olimlar deb atalmish "qorong'i" energiya mavjudligi gipotezasini moyil bo'ladi. Bu moddaning yuqorida turdagi har biri o'z xususiyatiga ega. Misol uchun, ovoz energiya to'lqinlar orqali berilishi mumkin emas. Ular siz tovushlarni eshitish mumkin orqali inson va hayvonlarni, qulog'iga tebranish yuza yuzaga hissa. turli kimyoviy reaktsiyalar jarayonida barcha organizmlarning hayoti uchun zarur bo'lgan energiya ozod. Har qanday yoqilg'i, oziq-ovqat mahsulotlari, batareya, batareya, bu energiya saqlash hisoblanadi.

Bizning engil elektromagnit to'lqinlar shaklida jahon energiya beradi. yagona yo'li u kosmosning cheksizligini bartaraf mumkin. Bunday quyosh panellarini zamonaviy texnologiyalar, tufayli, biz eng samarali foydalanishingiz mumkin. Ortiqcha foydalanilmayotgan energiya maxsus energohranilischah saqlanadi. energiya yuqorida shakllari bilan bir qatorda, tez-tez termal, daryo, ishlatiladi ko'tarilishlarini okean, biyoyakıt.

mexanik energiya

energiya, bu turi "mexanikasi" deb nomlangan fizikaning filialida o'rganilmoqda. Bu E. Uning o'lchov Jul sifatida amalga oshiriladi harf (J) bilan belgilanadi. Bu energiya nima? Fizika tadqiqotlar mexanikasi organlarining harakat va bir-biri bilan yoki tashqi sohalarda bilan ta'sir o'tkazish. tufayli (qo'shimcha yuritiladi) kinetik va energiya deb ataladi jismlarning harakat tufayli energiya, organlarining bahamjihat yoki tashqi sohalarda, salohiyati (E) deb ataladi. harakati va o'zaro miqdori tizimining umumiy mexanik energiya hisoblanadi.

ikkala turlarining hisoblash uchun umumiy qoida bor. hozirgi davlatga nol davlatdan tana tarjima qilish uchun zarur ishlarni hisoblash uchun zarur bo'lgan energiya miqdorini aniqlash uchun. ish katta, ko'proq energiya, bu holatda bir tanani bo'ladi.

turli oyat-belgilaridan bo'linishi

energiya bo'linish bir necha turlari bor. tashqi (kinetik va potentsial) va ichki (mexanik, issiqlik, elektromagnit, atom, gravitatsiya): turli asoslar bo'yicha uni bo'linadi. energiya zaif va kuchli shovqin - elektromagnit energiya navbatida magnit va elektr va yadro bo'linadi.

kinetik

Har qanday harakat tana kinetik energiyasi borligi bilan ajralib. Bu tez-tez, deyiladi - haydash. sekinlashadi qachon harakat tana energiyasi, yo'qoladi. Shunday qilib, tezroq tezlik, yana kinetik energiya.

kinetik energiya so'nggi qismi uzatiladi qattiq buyumlar bilan harakat tana aloqada keyin, va harakatda uni olib keladi. Kinetik energiya formula quyidagicha bo'ladi:

• _E = mv ^2: 2,
  qaerda m - tana ommaviy, v - tana harakati tezligi.

ob'ekti kinetik energiyasi yarim uning massasi mahsulot va uning tezligi kvadratiga teng: Bu formula aytganda quyidagicha ifodalanishi mumkin.

salohiyat

energiya Bunday kuch har qanday sohada bir tanani, bor. ob'ekt bir magnit maydon ta'sirida bo'lsa Shunday qilib, magnit tug'iladi. Barcha organlari, erga bo'lgan potentsial gravitatsiyaviy energiya bor.

ob'ektlarni xususiyatlari o'rganish qarab ular potentsial energiyaning turli bo'lishi mumkin. Shunday qilib, uchastkasini qodir egiluvchan va elastik tanasi elastik potentsial energiya yoki tanglikni bor. oldindan belgilangan qilingan har qanday tushib tanasi, salohiyati yo'qotadi va kinetik energiya kasb etadi. bu ikki turlarining qiymati teng bo'ladi. quyidagicha bizning sayyoraning gravitatsion salohiyati energiya formula sohasida bo'ladi:

• E _n = MHG,
  qaerda m - tana og'irligi; h - nol sathidan tana massa markazi balandligi; g - og'irlik tezlashtirish.

Yer bilan o'zaro hamkorlik qiladi bir jismning potentsial energiya tufayli gravitatsiya va u joylashgan qaysi balandligi uchun, tezlashtirish, uning massasi samarasidir: Bu formula aytganda quyidagicha ifodalanishi mumkin.

Bu skalar miqdor bir xususiyati energiya zaxira moddiy nuqta (tanasi), kuch salohiyati sohasida joylashgan va kuch sohasida ish bilan kinetik energiya sotib olish uzaytirish hisoblanadi. Ba'zan langranzhiane tizimida muddatini (Lagrange dinamik tizim funktsiyasi) deb koordinatalarini bir funktsiyasi, deb ataladi. Ushbu tizim o'z hamkorligini ta'riflaydi.

salohiyati energiya kosmosda moyil organlari ba'zi konfiguratsiyalar uchun nolga teng qilingan. Yapılandırılabilir yanada hisob qulaylik aniqlanadi va, deb aytilardi »salohiyati energiya tartibga solish."

energiya tejash qonuni

fizika eng asosiy qonun biri energiya saqlash qonuni hisoblanadi. Unga ko'ra, energiya, hech bir joyda chiqib paydo bo'lmaydi va yo'qolib emas. Bu doimiy bir shaklda harakat qiladi. Boshqa so'zlar bilan aytganda, faqat energiya o'zgarishi sodir bo'ladi. Misol uchun, bir chiroq batareya kimyoviy energiya elektr energiyaga aylanadi va undan qilingan - yorug'lik va issiqlik bilan. Turli elektr texnika engil, issiqlik yoki tovushga aylanadi. ko'p hollarda, o'zgarishlar natijasida issiqlik va nur ham. Shundan so'ng, energiya atrofidagi fazoga ketadi.

Energiya Act ko'p tushuntirishi mumkin jismoniy hodisalar. Olimlar koinotning uning doimiy umumiy hajmi doimiy bo'lib qoladi, deb aytish. Hech kim yaratish yoki yana energiya halok mumkin. uning turlari biri ishlab, odamlar tushib suv yoqilg'i energetikasi, atom foydalaning. Shunday qilib, uning qanday bir boshqa aylanadi.

juftlanishi energiya qadriyatlar - 1918 yilda, olimlar energiya saqlash qonuni vaqt translasyonel simmetriya matematik imkoniyat ekanligini isbotlash mumkin edi. fizika qonunlari turli vaqtlarda farq qilmaydi, chunki Boshqa so'zlar bilan aytganda, energiya himoyalangan.

energiya xususiyatlari

Energiya - ishni qilish organizmning qobiliyatidir. yopiq jismoniy tizimlarida u (tizim yopiq qadar) vaqt davomida saqlab va haydash paytida harakat qiymatini saqlab qolish uch qo'shimcha integral biri anglatadi. Bular: energiya, turtki, turtki. jismoniy tizimi vaqtida bir hil bo'lsa "energiya" tushunchasiga joriy foydalidir.

organlari, ichki energiya

Bu molekulyar shovqinlarni va uni tashkil etuvchi molekulalarning issiqlik harakati energiya miqdorini ifodalaydi. Bu tizim davlat noyob funksiyasi, chunki, to'g'ridan-to'g'ri bo'lmaydi. Tizim bu holatda bo'lsa, uning ichki energiya qat'iy nazar tizimi tarixi, tabiiy ahamiyatga ega. Bir jismoniy davlatdan boshqasiga o'tish ichki energiyasi o'zgarishi har doim uning so'nggi va boshlang'ich davlatlarda qadriyatlar o'rtasidagi farq tengdir.

gaz ichki energiyasi

qattiq tashqari, gazlar va energiya bor. Bu atom, molekula, elektronlar, markaz o'z ichiga tizimida zarralar, issiqlik (tasodifiy) harakati kinetik energiya. ideal gaz (gaz matematik model) ichki energiya, uning zarrachalar kinetik energiyasi yig'indisi hisoblanadi. Bu hisobga kosmosda molekulalar o'rnini aniqlash, mustaqil o'zgaruvchilar, soni erkinlik darajalari soni oladi.

energiya foydalanish

Har yili, insoniyat yana va yana energiya iste'mol qiladi. ko'p hollarda, yoritish va bizning uylar, transport vositalari va turli mexanizmlar ishlashini, bunday ko'mir, neft va gaz sifatida ishlatiladi qazilma uglevodorodlar isitish uchun zarur bo'lgan energiya olish uchun. Ular non-qayta tiklanadigan resurslar.

Afsuski, bunday suv, shamol va quyosh kabi qayta tiklanadigan manbalari yordamida sayyoramizdagi ishlab chiqarilgan energiya faqat kichik bir qismi. Bugungi kunda hokimiyat ularning ulushi faqat 5% bo'ladi. odamlar yana 3% atom stansiya ishlab chiqarilgan atom energiyasi shaklida qabul.

Non-qayta tiklanadigan resurslar (Jul sifatida) quyidagi zaxiralarini bor

• atom energiya - ^{2-x, 24 oktyabr;}
• gaz va neft energiya - 2 × 10 ^23;
• 5 x ^{20 oktyabr} - ichki sayyora ^isitish.

Erning qayta tiklanadigan resurslar yillik qiymati:

• Quyosh energiyasi - 2 x ^{24 oktyabr;}
• Shamol - 6 x ^{21 oktyabr;}
• River - 6,5 × 10 ^19;
• fasllari - 2,5 x 10 ^23.

Faqat Yer qayta tiklanadigan insoniyat bo'lmagan qayta tiklanadigan energiya zaxiralari dan o'z vaqtida o'tish bilan sayyoramizdagi uzoq va baxtli hayot uchun imkoniyat bor. butun dunyo bo'ylab olimlarning ilg'or rivojlanishini amalga oshirish uchun diqqat bilan energiyaning turli xususiyatlarini o'rganish davom etmoqda.