Energi - adalah ... potensial dan kinetik energi. Berapakah energi dalam fisika?

Energi - ini adalah agar tidak ada hanya kehidupan di planet kita, tetapi juga di alam semesta. Pada saat yang sama itu bisa sangat berbeda. Sebagai contoh, panas, suara, cahaya, listrik, microwave, kalori adalah jenis energi yang berbeda. Untuk semua proses yang terjadi di sekitar kita, maka perlu zat ini. Sebagian besar energi semua hal di Bumi menerima dari matahari, tetapi ada sumber lain dari itu. Matahari mengirimkan planet yang sebanyak akan dikembangkan pada saat yang sama 100 juta pada kekuatan yang paling kuat.

Apa energi?

Teori yang diajukan Albertom Eynshteynom, kita mempelajari hubungan materi dan energi. ilmuwan besar ini mampu menunjukkan kemampuan untuk mengubah satu zat yang lain. Ternyata energi adalah faktor yang paling penting dalam keberadaan tubuh, dan hal ini sekunder.

Energi - adalah, oleh dan besar, kemampuan untuk melakukan beberapa pekerjaan. Itu dia yang berdiri di belakang konsep kekuatan yang mampu menggerakkan tubuh atau memberikan properti baru. Apa istilah "energi"? Fisika - itu adalah ilmu dasar, yang mengabdikan hidupnya, banyak ilmuwan dari era dan negara-negara yang berbeda. Aristoteles menggunakan kata "energi" untuk merujuk pada aktivitas manusia. Diterjemahkan dari bahasa Yunani "energi" - ini "aktivitas", "kekuasaan", "action", "kekuasaan". Pertama kali kata tersebut muncul dalam risalah dari sarjana Yunani disebut "Fisika".

Dalam arti konvensional, sekarang istilah ini telah diciptakan fisikawan Inggris Thomas Young. peristiwa penting ini terjadi di jauh 1807. Dalam 50-ies abad XIX. English insinyur Uilyam Tomson pertama menggunakan istilah "kinetik engergiya", dan pada tahun 1853 fisikawan Skotlandia Uilyam Renkin menciptakan istilah "energi potensial".

Hari ini, ini adalah besaran skalar hadir di semua bidang fisika. Ini adalah ukuran umum dari berbagai bentuk gerakan dan interaksi materi. Dengan kata lain, itu adalah ukuran dari konversi satu bentuk ke bentuk lainnya.

Unit dan simbol

Jumlah energi diukur dalam joule (J). unit khusus ini, tergantung pada jenis energi dapat memiliki sebutan yang berbeda, seperti:

• W - energi total sistem.
• Q - panas.
• U - potensial.

jenis energi

Di alam, ada banyak jenis energi yang berbeda. Yang utama adalah:

• mekanik;
• elektromagnetik;
• listrik;
• kimia;
• termal;
• nuklir (atom).

Ada bentuk lain dari energi: cahaya, suara, magnetik. Dalam beberapa tahun terakhir, semakin banyak fisikawan, ilmuwan cenderung hipotesis keberadaan yang disebut energi "gelap". Masing-masing jenis di atas zat ini memiliki ciri khas tersendiri. Sebagai contoh, energi suara dapat ditransmisikan dengan gelombang. Mereka berkontribusi pada terjadinya getaran gendang telinga di telinga manusia dan hewan, di mana Anda dapat mendengar suara. Dalam perjalanan berbagai reaksi kimia melepaskan energi yang dibutuhkan untuk kehidupan semua organisme. Setiap bahan bakar, produk makanan, baterai, baterai penyimpanan energi ini.

cahaya kami memberikan energi dunia dalam bentuk gelombang elektromagnetik. Satu-satunya cara dia bisa mengatasi luasnya kosmos. Berkat teknologi modern, seperti panel surya, kita dapat menggunakannya secara efektif. energi yang tidak terpakai Kelebihan disimpan dalam energohranilischah khusus. Seiring dengan bentuk di atas energi yang sering digunakan mata air panas, sungai, pasang laut, biofuel.

energi mekanik

Jenis energi dipelajari dalam cabang fisika yang disebut "mekanik". Hal ini ditandai dengan huruf E. Its pengukuran dilakukan dalam joule (J). Apa energi ini? Studi Fisika mekanika gerak tubuh dan interaksi mereka satu sama lain atau dengan bidang eksternal. Energi karena gerakan tubuh, yang disebut kinetik (dilambangkan Ek), dan energi karena interaksi tubuh atau bidang eksternal, yang disebut potensial (E). Jumlah gerakan dan interaksi adalah energi mekanik total sistem.

Untuk perhitungan kedua spesies ada aturan umum. Untuk menentukan jumlah energi yang diperlukan untuk menghitung kerja yang dibutuhkan untuk penerjemahan tubuh dari negara nol sampai keadaan sekarang. Semakin besar pekerjaan, semakin banyak energi akan memiliki tubuh di negara ini.

Unbundling dari tanda-tanda yang berbeda

Ada beberapa jenis divisi energi. Pada alasan yang berbeda itu dibagi menjadi: eksternal (kinetik dan potensial) maupun internal (mekanik, termal, elektromagnetik, nuklir, gravitasi). energi elektromagnetik pada gilirannya dibagi menjadi magnet dan listrik dan nuklir - interaksi energi lemah dan kuat.

kinetis

Setiap tubuh bergerak dibedakan oleh kehadiran energi kinetik. Hal ini sering disebut - mengemudi. energi dari tubuh yang bergerak, yang hilang ketika melambat. Dengan demikian, semakin cepat kecepatan, energi kinetik.

Setelah kontak dari tubuh bergerak ke objek stationary ditransmisikan bagian terakhir dari energi kinetik, dan memimpin dalam gerak. rumus energi kinetik adalah sebagai berikut:

• E _untuk = mv ^2: 2,
  di mana m - massa tubuh, v - kecepatan gerakan tubuh.

Dalam kata-kata formula ini dapat dinyatakan sebagai berikut: energi kinetik dari sebuah benda adalah sama dengan setengah produk massa dan kuadrat kecepatannya.

potensi

energi semacam ini memiliki tubuh, yang dalam bidang kekuatan. Dengan demikian, magnetik muncul ketika objek berada di bawah pengaruh medan magnet. Semua badan berada di tanah, memiliki potensi energi gravitasi.

Tergantung pada studi tentang sifat benda mereka mungkin memiliki berbagai jenis energi potensial. Dengan demikian, tubuh tangguh dan elastis yang mampu peregangan memiliki energi potensial elastis atau ketegangan. Setiap tubuh jatuh, yang telah diperbaiki sebelumnya, kehilangan potensi dan memperoleh energi kinetik. Nilai dari dua spesies ini akan setara. Di bidang gravitasi potensial rumus energi planet kita akan menjadi seperti berikut:

• E _n = MHG,
  di mana m - berat badan; h - ketinggian pusat massa tubuh di atas level nol; g - percepatan gravitasi.

Dalam kata-kata formula ini dapat dinyatakan sebagai berikut: energi potensial dari sebuah benda yang berinteraksi dengan Bumi, adalah produk dari massanya, percepatan gravitasi dan ketinggian di mana ia berada.

kuantitas skalar ini adalah titik karakteristik bahan cadangan energi (tubuh), yang terletak di bidang potensi kekuatan dan memperluas untuk memperoleh energi kinetik melalui karya medan kekuatan. Kadang-kadang disebut sebagai fungsi koordinat, yang merupakan istilah dalam sistem langranzhiane (Lagrange fungsi sistem dinamis). Sistem ini menjelaskan interaksi mereka.

Energi potensial disamakan dengan nol untuk beberapa konfigurasi tubuh dibuang dalam ruang. Dikonfigurasi ditentukan kenyamanan perhitungan lebih lanjut dan disebut "normalisasi energi potensial."

Hukum kekekalan energi

Salah satu prinsip paling dasar fisika adalah hukum kekekalan energi. Menurut dia, energi tidak timbul entah dari mana dan tidak hilang. Terus-menerus bergerak dari satu bentuk ke bentuk lainnya. Dengan kata lain, hanya perubahan energi terjadi. Sebagai contoh, energi kimia dari baterai senter diubah menjadi energi listrik, dan dari itu - dalam cahaya dan panas. Berbagai peralatan listrik dikonversi ke cahaya, panas atau suara. Dalam kebanyakan kasus, hasil akhir dari perubahan yang panas dan cahaya. Setelah itu, energi masuk ke ruang sekitarnya.

Undang-Undang Energi dapat menjelaskan banyak fenomena fisik. Para ilmuwan mengatakan bahwa total volume konstan di alam semesta tetap konstan. Tidak ada yang bisa membuat atau menghancurkan energi lagi. Memproduksi salah satu jenis, orang menggunakan energi bahan bakar air jatuh, atom. Jadi salah satu dari jenisnya diubah menjadi lain.

Pada tahun 1918, para ilmuwan mampu membuktikan bahwa hukum kekekalan energi merupakan konsekuensi matematika simetri translasi waktu - nilai energi kawin. Dengan kata lain, energi adalah kekal karena hukum fisika tidak berbeda pada waktu yang berbeda.

Fitur energi

Energi - adalah kemampuan tubuh untuk melakukan pekerjaan. Dalam sistem fisik tertutup itu dipertahankan sepanjang waktu (sampai sistem tertutup) dan merupakan salah satu dari tiga integral aditif gerak melestarikan nilai saat berkendara. Ini termasuk: energi, momentum, momentum. Pengenalan konsep "energi" berguna ketika sistem fisik homogen dalam waktu.

Energi internal tubuh

Ini merupakan jumlah dari energi dari interaksi molekul dan gerak termal molekul merupakan hal. Hal ini tidak dapat diukur secara langsung, karena merupakan fungsi yang unik dari sistem negara. Setiap kali sistem dalam keadaan ini, energi internal memiliki nilai yang melekat, terlepas dari sejarah sistem. Perubahan energi internal dalam transisi dari satu keadaan fisik yang lain selalu sama dengan perbedaan antara nilai-nilai di negara-negara akhir dan awal.

Energi internal gas

Selain padat, gas dan energi adalah. Ini adalah energi kinetik panas (random) gerakan partikel dalam sistem, yang meliputi atom, molekul, elektron, inti. Energi internal gas ideal (gas model matematika) adalah jumlah dari energi kinetik dari partikel nya. Ini memperhitungkan jumlah derajat kebebasan, yang merupakan jumlah variabel independen, yang menentukan posisi molekul dalam ruang.

Penggunaan energi

Setiap tahun, umat manusia mengkonsumsi lebih banyak dan lebih banyak energi. Dalam kebanyakan kasus, untuk mendapatkan energi yang dibutuhkan untuk penerangan dan pemanasan rumah kita, kendaraan dan operasi berbagai mekanisme, digunakan hidrokarbon fosil seperti batubara, minyak dan gas. Mereka adalah sumber daya tak terbarukan.

Sayangnya, hanya sebagian kecil dari energi yang dihasilkan di planet ini dengan menggunakan sumber daya terbarukan seperti air, angin dan matahari. Untuk saat ini, saham mereka dalam kekuasaan hanya 5%. Lain 3% dari orang menerima dalam bentuk energi nuklir yang diproduksi di pembangkit listrik tenaga nuklir.

sumber daya tak terbarukan memiliki saham berikut (dalam joule)

• energi nuklir - 2 x 10 ^24;
• energi gas dan minyak - 2 × 10 ^23;
• memanaskan internal planet - 5 x ^{20 Oktober.}

Nilai tahunan sumber daya terbarukan Bumi:

• energi surya - 2 x ^{24 Oktober;}
• Angin - 6 x ^{21 Okt;}
• Sungai - 6,5 × 10 ^19;
• pasang - 2,5 x ^{23 Oktober.}

Hanya dengan transisi tepat waktu dari cadangan energi non-terbarukan kemanusiaan terbarukan bumi memiliki kesempatan untuk hidup yang panjang dan bahagia di planet kita. Untuk melaksanakan pengembangan lanjutan dari ilmuwan di seluruh dunia terus hati-hati mempelajari berbagai sifat energi.