انرژی - ... انرژی پتانسیل و جنبشی است. انرژی در فیزیک چیست؟

انرژی - این است که به طوری که نه تنها زندگی در سیاره ما وجود دارد، بلکه در جهان است. در همان زمان می توان آن را بسیار متفاوت است. به عنوان مثال، گرما، صدا، نور، الکتریسیته، مایکروویو، کالری انواع مختلف از انرژی هستند. برای تمام فرآیندهای در حال وقوع در اطراف ما، لازم این ماده است. بیشتر انرژی همه چیز بر روی زمین دریافت از خورشید است، اما منابع دیگر آن وجود دارد. خورشید سیاره خود به همان اندازه که می شود در همان زمان 100 میلیون در قدرت قدرتمند ترین توسعه می فرستد.

انرژی چیست؟

نظریه را مطرح Albertom Eynshteynom، رابطه ماده و انرژی را مطالعه کنند. این دانشمند بزرگ قادر به نشان دادن توانایی برای تبدیل یک ماده را به دیگری بود. معلوم شد که انرژی مهم ترین عامل به وجود بدن است، و این موضوع ثانویه است.

انرژی - است، و توسط بزرگ، توانایی به انجام بعضی از کار. این او بود که در پشت مفهوم یک نیروی قادر به حرکت بدن یا آن خواص جدید را می ایستد. چه مدت "انرژی"؟ فیزیک - آن را یک علم بنیادین، که زندگی خود، بسیاری از دانشمندان از دوره ها و کشورهای مختلف اختصاص داده شده است. ارسطو با استفاده از کلمه "انرژی" برای اشاره به فعالیت های انسانی. ترجمه شده از "انرژی" یونانی - این "فعالیت"، "قدرت"، "عمل"، "قدرت". اولین بار کلمه در رساله محقق یونانی به نام "فیزیک" به نظر می رسد.

در معنای متعارف، در حال حاضر این اصطلاح فیزیکدان انگلیسی ابداع شده است توماس یانگ. این رویداد مهم در دور 1807 رخ داده است. در 50-IES از قرن نوزدهم. مهندس انگلیسی Uilyam ارقام تامسون اولین استفاده از اصطلاح "engergiya جنبشی"، و در سال 1853 فیزیکدان اسکاتلندی Uilyam Renkin اصطلاح "انرژی پتانسیل" را ابداع کرد.

امروز، این است یک کمیت اسکالر در تمام زمینه های فیزیک است. این اندازه گیری مشترک از اشکال مختلف حرکت و تعامل از ماده است. به عبارت دیگر، آن را یک اقدام از تبدیل یک شکل به شکل دیگر است.

تاسیسات و علامت

مقدار انرژی در ژول (J) اندازه گیری شد. این واحد ویژه، بسته به نوع از انرژی را می نامگذاریهای مختلف، از قبیل:

• W - انرژی کل سیستم.
• Q - گرما.
• U - بالقوه است.

نوع انرژی

در طبیعت، بسیاری از انواع مختلف انرژی وجود دارد. آنهایی اصلی عبارتند از:

• مکانیکی؛
• الکترومغناطیسی.
• برق؛
• مواد شیمیایی؛
• حرارتی؛
• هسته ای (اتمی).

اشکال دیگر انرژی وجود دارد: نور، صدا، مغناطیسی است. در سال های اخیر، تعداد فزاینده ای از فیزیکدانان، دانشمندان تمایل به فرضیه وجود به اصطلاح انرژی "تاریک" است. هر یک از انواع بالا از این ماده دارای ویژگی های خاص آن است. به عنوان مثال، انرژی صوتی قادر است تا با استفاده از امواج منتقل می شود. آنها به وقوع پرده گوش ارتعاش در گوش انسان و حیوانات، که از طریق آن شما می توانید صداها را بشنود کمک می کند. در این دوره از واکنش های شیمیایی مختلف انرژی مورد نیاز برای زندگی تمام موجودات را آزاد کند. هر سوخت، محصولات غذایی، باتری، باتری ها ذخیره سازی این انرژی است.

نور ما انرژی جهان می دهد به شکل امواج الکترومغناطیسی. تنها راه او می تواند وسعت جهان هستی غلبه بر. تشکر از تکنولوژی مدرن، مانند پانل های خورشیدی، ما می توانیم آن را به طور موثر استفاده کنید. انرژی استفاده نشده اضافی در energohranilischah خاص ذخیره می شود. همراه با اشکال بالا از انرژی اغلب چشمه های آب گرم، رودخانه ها، استفاده جزر و مد اقیانوس، سوخت های زیستی.

انرژی مکانیکی

این نوع انرژی در شاخه ای از فیزیک به نام "مکانیک" مطالعه قرار گرفت. این است که توسط نامه اندازه گیری E. آن است که در ژول انجام (ج) نشان داده می شود. این انرژی چیست؟ مطالعات فیزیک حرکت مکانیک بدن و اثر متقابل آنها با یکدیگر و یا با زمینه های خارجی. انرژی با توجه به حرکت اجسام، به نام جنبشی (مشخص EK)، و انرژی با توجه به تعامل از بدن و یا زمینه های خارجی، تحت عنوان پتانسیل (E). مقدار حرکت و تعامل انرژی مکانیکی کل سیستم است.

برای محاسبه هر دو گونه است یک قاعده کلی وجود دارد. برای تعیین مقدار انرژی لازم برای محاسبه کار مورد نیاز برای ترجمه از بدن از حالت صفر به وضعیت کنونی. هر چه کار بیشتر، انرژی بیشتری به یک بدن در این کشور را دارند.

غیر متمرکز از نشانه های مختلف

انواع مختلفی از تقسیم انرژی وجود دارد. در زمینه های مختلف آن تقسیم شده است: خارجی (جنبشی و پتانسیل) و داخلی (مکانیکی، حرارتی، الکترومغناطیسی، هسته ای، گرانش). تعاملات انرژی ضعیف و قوی - انرژی الکترومغناطیسی به نوبه خود به الکتریکی و مغناطیسی و هسته ای تقسیم شده است.

جنبشی

هر بدن در حال حرکت متمایز با حضور انرژی جنبشی. این است که اغلب به نام - رانندگی. انرژی بدن که حرکت می کند است، از دست داده که کم کردن سرعت. بنابراین، سریع تر سرعت، انرژی جنبشی بیشتر است.

به محض تماس از بدن در حال حرکت به یک جسم ثابت منتقل آخرین بخش از انرژی جنبشی، و آن را منجر می شود در حرکت است. فرمول انرژی جنبشی به شرح زیر است:

• E _به = MV ^2: 2،
  که در آن m - جرم بدن، V - سرعت حرکت بدن است.

به گفته این فرمول را می توان بیان شرح زیر است: انرژی جنبشی یک جسم را در نیمی از محصول جرم آن جسم و مجذور سرعت آن برابر است.

پتانسیل

این نوع انرژی از یک بدن، که در هر زمینه از نیرو هستند. بنابراین، مغناطیسی ناشی میشود که جسم است تحت تاثیر یک میدان مغناطیسی. همه بدن بر روی زمین هستند، انرژی پتانسیل گرانشی.

بسته به مطالعه خواص اشیاء آنها ممکن است انواع مختلف انرژی پتانسیل است. بنابراین بدن انعطاف پذیر و الاستیک که قادر به کشش هستند انرژی پتانسیل الاستیک یا تنش است. هر بدن در حال سقوط است، که قبلا ثابت شده است، از دست می دهد پتانسیل و انرژی جنبشی بدست می آورد. ارزش این دو گونه معادل خواهد بود. در زمینه فرمول انرژی پتانسیل گرانشی سیاره ما به شرح زیر است:

• E _نفر MHG،
  که در آن m - وزن بدن؛ ساعت - ارتفاع از مرکز توده بدن بالاتر از سطح صفر؛ گرم - شتاب گرانش.

به گفته این فرمول را می توان بیان شرح زیر است: انرژی پتانسیل یک شی است که با زمین تعامل، محصول از جرم آن را شتاب گرانش و ارتفاع که در آن واقع شده است.

این کمیت اسکالر یک نقطه مشخصه مواد ذخیره انرژی (بدن)، واقع در میدان پتانسیل از زور و گسترش برای به دست آوردن انرژی جنبشی از طریق کار نیروی میدان است. گاهی اوقات به عنوان یک تابع از مختصات است که این اصطلاح در سیستم langranzhiane (لاگرانژ عملکرد سیستم پویا) نامیده می شود. این سیستم تعامل خود را توصیف می کند.

انرژی پتانسیل صفر برای برخی از تنظیمات از بدن دفع در فضای برابر. تنظیم به راحتی از محاسبات بیشتر مشخص است و به نام "عادی سازی انرژی پتانسیل است."

قانون بقای انرژی

یکی از اساسی ترین اصول فیزیک قانون حفاظت از انرژی است. به گفته وی، انرژی از هیچ بوجود می آیند و محو نمی شود. این به طور مداوم از یک شکل به شکل دیگر حرکت می کند. به عبارت دیگر، تنها تغییر انرژی رخ می دهد. به عنوان مثال، انرژی شیمیایی از یک باتری چراغ قوه به انرژی الکتریکی تبدیل، و از آن - در نور و گرما. لوازم الکتریکی های مختلف به نور، حرارت و یا صدا تبدیل شده است. در اغلب موارد، نتیجه نهایی از تغییرات گرما و نور هستند. پس از آن، انرژی را به فضای اطراف می رود.

قانون انرژی می تواند بسیاری از توضیح پدیده های فیزیکی. دانشمندان می گویند که حجم کل ثابت خود را در جهان ثابت می ماند. هیچ کس نمی تواند در ایجاد یا دوباره از بین انرژی است. تولید یکی از انواع آن، مردم انرژی سوخت آب در حال سقوط، اتم استفاده کنید. بنابراین یکی از نوع خود است به یکی دیگر از تبدیل شده است.

ارزش انرژی جفت گیری - در سال 1918، دانشمندان قادر به ثابت کند که قانون پایستگی انرژی نتیجه ریاضی تقارن ترجمه از زمان است است. به عبارت دیگر، انرژی پایسته است به این دلیل که قوانین فیزیک انجام در زمان های مختلف متفاوت است.

ویژگی های انرژی

انرژی - توانایی بدن را برای انجام این کار است. در یک سیستم فیزیکی بسته آن است که در طول زمان حفظ (تا زمانی که سیستم بسته است) و نشان دهنده یکی از سه انتگرال افزودنی حرکت حفظ ارزش در هنگام رانندگی. این خدمات عبارتند از: انرژی، تکانه، تکانه. معرفی مفهوم "انرژی" زمانی مفید است که سیستم فیزیکی همگن در زمان است.

انرژی داخلی بدن

این نشان دهنده مجموع انرژی از برهمکنش های مولکولی و حرکت گرمایی از مولکول های تشکیل دهنده آن است. این نمی تواند به طور مستقیم اندازه گیری می شود، زیرا این یک عملکرد منحصر به فرد از حالت سیستم است. هر زمان که سیستم در این حالت، انرژی داخلی خود است و دارای ارزش ذاتی، صرف نظر از تاریخ سیستم. تغییر در انرژی داخلی در انتقال از یک حالت فیزیکی به دیگری همیشه به تفاوت بین ارزش ها در کشورهای اولیه و نهایی آن برابر است.

انرژی داخلی گاز

علاوه بر مواد جامد، گاز و انرژی می باشد. این انرژی جنبشی از گرما (تصادفی) حرکت ذرات در سیستم، که شامل اتمها، مولکولها، الکترون، هسته است. انرژی داخلی یک گاز ایده آل (گاز مدل ریاضی) از مجموع انرژی جنبشی ذرات آن است. این طول می کشد به حساب تعدادی از درجه آزادی است، که تعداد متغیرهای مستقل، که تعیین موقعیت از مولکول در فضا است.

استفاده از انرژی

هر سال، بشریت است مصرف انرژی بیشتر و بیشتر. در بیشتر موارد، برای به دست آوردن انرژی مورد نیاز برای روشنایی و گرم کردن خانه های ما، وسایل نقلیه و بهره برداری از مکانیسم های مختلف، هیدروکربن فسیلی استفاده می شود مانند زغال سنگ، نفت و گاز است. آنها منابع غیر قابل تجدید.

متاسفانه، تنها بخش کوچکی از انرژی در این سیاره با استفاده از منابع تجدید پذیر مانند آب، باد و خورشید تولید شده است. تا به امروز، سهم خود را در قدرت تنها 5٪ است. یکی دیگر از 3 درصد از مردم به شکل از انرژی هسته ای تولید شده در نیروگاه های هسته ای دریافت خواهید کرد.

منابع غیر قابل تجدید اند سهام زیر (ژول)

• انرژی هسته ای - 2 × ^{24 اکتبر؛}
• انرژی نفت و گاز - 10 × 2 ^23.
• گرما در داخل این سیاره - 5 × ^{20 اکتبر.}

ارزش سالانه از منابع تجدید پذیر از زمین:

• انرژی خورشیدی - 2 × ^{24 اکتبر؛}
• باد - 6 × 10 ^21؛
• رودخانه - 6.5 × 10 ^19؛
• جزر و مد - 2.5 × 10 ^23.

فقط با انتقال به موقع از ذخایر انرژی غیر قابل تجدید بشریت تجدید پذیر زمین است و فرصتی برای یک زندگی طولانی و شاد در سیاره ما. برای پیاده سازی توسعه پیشرفته از دانشمندان در سراسر جهان ادامه به دقت مطالعه خواص مختلف از انرژی است.