Energie - is het ... potentiële en kinetische energie. Wat is de energie in de natuurkunde?

Energie - dit is, zodat er niet alleen leven op onze planeet, maar ook in het universum. Tegelijkertijd kan het heel anders zijn. Bijvoorbeeld, warmte, geluid, licht, elektriciteit, een magnetron, calorieën zijn de verschillende soorten energie. Voor alle processen die plaatsvinden om ons heen, is het noodzakelijk deze stof. Het merendeel van de energie die alle dingen op de aarde ontvangt van de zon, maar er zijn andere bronnen van het. De zon stuurt zijn planeet zoveel zou worden ontwikkeld op hetzelfde moment 100 miljoen in de meest krachtige macht.

Wat is energie?

De theorie naar voren gebracht Albertom Eynshteynom, bestuderen we de relatie tussen materie en energie. Deze grote wetenschapper was in staat om de mogelijkheid om een stof worden omgezet naar de andere te tonen. Het bleek dat energie de belangrijkste factor in het bestaan van lichamen, en de zaak is secundair.

Energie - is, in grote lijnen, de mogelijkheid om wat werk uit te voeren. Zij was het die achter het concept van een kracht die in staat is het verplaatsen van het lichaam of geef het nieuwe panden staat. Wat betekent de term "energie"? Fysica - het is een fundamentele wetenschap, die zijn leven, veel wetenschappers uit verschillende tijdperken en landen gewijd. Aristoteles gebruikte het woord "energie" om te verwijzen naar menselijke activiteiten. Vertaald uit het Griekse "energie" - deze "activiteit", "macht", "actie", "power". De eerste keer dat het woord verschijnt in de verhandeling van de Griekse geleerde genaamd "Physics".

In de conventionele zin, is het nu de term is bedacht het Engels fysicus Thomas Young. Deze gedenkwaardige gebeurtenis in het verre 1807. In de 50-er jaren van de XIXe eeuw. Engels ingenieur Uilyam Tomson voor het eerst gebruikt de term "kinetische engergiya", en in 1853 de Schotse natuurkundige Uilyam Renkin bedacht de term "potentiële energie".

Tegenwoordig is een scalaire grootheid op alle gebieden van de natuurkunde is. Het is een gebruikelijke maat voor de verschillende bewegingsvormen en interactie van materie. Met andere woorden, het is een maat voor de omzetting van de ene vorm naar de andere.

Eenheden en symbolen

De hoeveelheid energie wordt gemeten in joule (J). Deze speciale eenheid, afhankelijk van het type energie kan verschillende benamingen, zoals:

• W - totale energie van het systeem.
• Q - warmte.
• U - potentieel.

soorten energie

In de natuur, zijn er veel verschillende soorten energie. De belangrijkste zijn:

• mechanische;
• elektromagnetische;
• elektrische;
• chemische;
• thermische;
• nucleaire (atoom).

Er zijn andere vormen van energie: licht, geluid, magnetische. In de afgelopen jaren een groeiend aantal fysici, wetenschappers zijn geneigd om de hypothese van het bestaan van de zogenaamde "donkere" energie. Elk van de bovengenoemde soorten van deze stof heeft zijn eigen kenmerken. Bijvoorbeeld, de geluidsenergie kan door middel van golven over te dragen. Ze dragen bij tot het ontstaan van trillingen trommelvlies in het oor van mensen en dieren, waardoor u de geluiden kunt horen. In de loop van verschillende chemische reacties leveren energie die nodig is voor het leven van alle organismen. Elke brandstof, voedsel, batterijen, accu's zijn de opslag van deze energie.

Onze lichte geeft de wereld energie in de vorm van elektromagnetische golven. De enige manier waarop ze kan de uitgestrektheid van de kosmos te overwinnen. Dankzij de moderne technologie, zoals zonnepanelen, kunnen we het meest effectief te gebruiken. Overtollige ongebruikte energie wordt opgeslagen in speciale energohranilischah. Samen met de bovenstaande vormen van energie worden vaak gebruikt thermale bronnen, rivieren, getijden van de oceaan, biobrandstoffen.

mechanische energie

Dit soort energie wordt bestudeerd in de tak van de natuurkunde genaamd "mechanics". Het wordt aangeduid met de letter E. De meting wordt uitgevoerd in joule (J). Wat is deze energie? Physics studies mechanica beweging van lichamen en hun interactie met elkaar of met externe velden. De energie vanwege de beweging van lichamen, genaamd kinetische (aangeduid Ek) en energie vanwege de interactie van organen of externe velden, genaamd de potentiaal (E). De hoeveelheid beweging en interactie is de totale mechanische energie van het systeem.

Voor de berekening van beide soorten is er een algemene regel. Om de hoeveelheid energie nodig is om het werk voor de vertaling van het lichaam van de nultoestand de stand berekening te bepalen. Hoe groter het werk, hoe meer energie een lichaam in deze staat.

Ontvlechting van verschillende tekens

Er zijn verschillende soorten energie divisie. Op verschillende gronden is verdeeld in: externe (kinetische en potentiële) en interne (mechanisch, thermisch, elektromagnetisch, nucleair, zwaartekracht). Elektromagnetische energie op zijn beurt onderverdeeld in magnetische en elektrische en nucleaire - energie zwakke en sterke interacties.

kinetisch

Elke bewegend lichaam onderscheidt zich door de aanwezigheid van kinetische energie. Het wordt vaak genoemd - rijden. energie van het lichaam dat beweegt, wordt verloren wanneer vertragen. Dus, hoe hoger de snelheid, hoe groter de kinetische energie.

Bij contact van het bewegende lichaam aan een vast object ingezonden laatste deel van de kinetische energie, en leidt in beweging. Kinetische energie formule is als volgt:

• E _naar = mv ^2: 2,
  wanneer m - massa van het lichaam, v - snelheid van beweging van het lichaam.

In de woorden van deze formule kan worden uitgedrukt als volgt: de kinetische energie van een voorwerp gelijk is aan de helft van het product van de massa en het kwadraat van de snelheid.

potentieel

Dit soort energie een lichaam, dat in elk krachtenveld. Dus de magnetische ontstaat wanneer het object zich onder invloed van een magnetisch veld. Alle lichamen zijn op de grond, hebben het potentieel gravitatie-energie.

Afhankelijk van de studie van de eigenschappen van objecten kunnen ze verschillende soorten potentiële energie te hebben. Dus de veerkrachtig en elastisch lichaam die in staat zijn rek hebben elastische potentiële energie of spanning. Elke vallend lichaam, die al eerder is vastgesteld, verliest potentieel en verwerft kinetische energie. De waarde van deze twee soorten zal gelijk zijn. Op het gebied van onze planeet zwaartekracht potentiële energie formule is als volgt:

• E _n = mhg,
  wanneer m - lichaamsgewicht; h - hoogte van het centrum van lichaamsmassa boven het nulniveau; g - zwaartekrachtversnelling.

In de woorden van deze formule kan worden uitgedrukt als volgt: de potentiële energie van een object dat samenwerkt met de aarde, is het product van de massa, versnelling van de zwaartekracht en de hoogte waarop het zich bevindt.

Deze scalaire grootheid is een karakteristiek energiereserve materiaal onder (lichaam), in het potentiaalveld van geweld en zich in kinetische energie verkrijgen door het werk van het krachtveld. Soms aangeduid als een functie van de coördinaten, waarbij de term langranzhiane systeem (Lagrange dynamisch systeem functie) is. Dit systeem beschrijft hun interactie.

De potentiële energie wordt gelijkgesteld aan nul voor bepaalde configuraties van organen opgesteld in de ruimte. Configureerbare bepaald het gemak van verdere berekeningen en heet "normalisatie van de potentiële energie."

Wet van behoud van energie

Een van de meest elementaire principes van de natuurkunde is de wet van behoud van energie. Volgens hem komt de energie niet voort uit het niets en verdwijnt niet. Het beweegt voortdurend van de ene vorm naar de andere. Met andere woorden, alleen de energie verandering optreedt. Bijvoorbeeld wordt de chemische energie van een zaklamp batterij omgezet in elektrische energie, en daaruit - in licht en warmte. Diverse elektrische apparaten worden omgezet in licht, warmte of geluid. In de meeste gevallen is het eindresultaat van veranderingen zijn warmte en licht. Daarna is de energie gaat naar de omringende ruimte.

Energy Act kan veel uitleggen fysische fenomenen. Wetenschappers zeggen dat het totale volume van de constante in het heelal constant blijft. Niemand kan maken of weer energie te vernietigen. Produceren een van de soorten, mensen de brandstof energie van vallend water, het atoom. Aldus zijn soort wordt omgezet in een andere.

In 1918, wetenschappers in staat waren om te bewijzen dat de wet van behoud van energie is een wiskundige consequentie van translationeel symmetrie van de tijd - paring energiewaarden. Met andere woorden wordt energie geconserveerd omdat de natuurwetten niet verschillen op verschillende tijdstippen.

energie Features

Energie - is het lichaam in staat om het werk te doen. In gesloten fysische systemen te behouden over de tijd (tot het systeem gesloten) en is een van de drie additieve integralen beweging behoudend waarde tijdens het rijden. Deze omvatten: energie, momentum, momentum. De introductie van het begrip "energie" is handig wanneer het fysieke systeem homogeen is in de tijd.

De interne energie van de lichamen

Het is de som van de energieën van de moleculaire interacties en thermische beweging van de moleculen waaruit het bestaat. Het kan niet direct worden gemeten, omdat het een unieke functie van de systeemstatus. Wanneer het systeem wordt in deze toestand, in de interne energiemarkt heeft inherente waarde, ongeacht de geschiedenis van het systeem. De verandering in interne energie in de overgang van de ene fysieke toestand naar de andere steeds gelijk aan het verschil tussen de waarden in de definitieve en begintoestanden.

De interne energie van het gas

Naast vaste stoffen, gassen en energie. Het is de kinetische energie van de warmte (willekeurige) beweging van deeltjes in het systeem, dat atomen, moleculen, elektronen kern omvatten. De interne energie van een ideaal gas (gas wiskundig model) is de som van de kinetische energie van de deeltjes. Hierbij wordt rekening gehouden met het aantal vrijheidsgraden, dat het aantal onafhankelijke variabelen die de positie van moleculen in de ruimte te bepalen.

Het gebruik van energie

Elk jaar wordt de mensheid verbruikt steeds meer energie. In de meeste gevallen is de energie die nodig is voor verlichting en verwarming van onze huizen, auto's en de werking van verschillende mechanismen, gebruikte fossiele koolwaterstoffen, zoals kolen, olie en gas te verkrijgen. Ze zijn niet-hernieuwbare hulpbronnen.

Helaas, slechts een klein deel van de geproduceerde energie op de planeet door het gebruik van hernieuwbare hulpbronnen zoals water, wind en zon. Tot op heden is hun aandeel in de macht is slechts 5%. Nog eens 3% van de mensen ontvangen in de vorm van kernenergie geproduceerd in kerncentrales.

Niet-hernieuwbare hulpbronnen hebben de volgende aandelen (in Joule)

• kernenergie - 2 x ^{24 oktober;}
• energie van de gas- en olie - 2 x 10 ^23;
• verwarmen intern de planeet - 5 x 10 ^20.

De jaarlijkse waarde van de hernieuwbare hulpbronnen van de aarde:

• zonne-energie - 2 x ^{24 oktober;}
• Wind - 6 x ^{21 oktober;}
• River - 6,5 x 10 ^19;
• getijden - 2,5 x ^{23 oktober.}

Alleen met de tijdige overgang van niet-hernieuwbare reserves energie van hernieuwbare mensheid de aarde heeft een kans op een lang en gelukkig leven op onze planeet. Voor de uitvoering van de geavanceerde ontwikkeling van wetenschappers over de hele wereld blijven zorgvuldig te bestuderen de verschillende eigenschappen van energie.