Energie – ist die … potentielle und kinetische Energie. Was ist die Energie in der Physik?

Energie – das ist so, dass es nicht nur das Leben auf unserem Planeten, sondern auch im Universum. Zur gleichen Zeit kann es sehr unterschiedlich sein. Zum Beispiel, Wärme, Schall, Licht, Elektrizität, Mikrowellen, Kalorien sind die verschiedenen Arten von Energie. Für alle Vorgänge um uns herum nehmen, ist es diese Substanz notwendig. Die meiste Energie alle Dinge auf der Erde erhält von der Sonne, aber es gibt auch andere Quellen davon. Die Sonne sendet ihre Planeten so viel wie würde zur gleichen Zeit 100 Millionen in der leistungsstärksten Kraft entwickelt werden.

Was ist Energie?

Die Theorie vorbringen Albertom Eynshteynom untersuchen wir die Beziehung von Materie und Energie. Dieser große Wissenschaftler konnte die Fähigkeit demonstrieren, eine Substanz in ein anderes zu verwandeln. Es stellte sich heraus, dass die Energie der wichtigste Faktor in der Existenz der Körper ist, und die Sache ist zweitrangig.

Energie – ist, im Großen und Ganzen die Fähigkeit, einige Arbeit zu verrichten. Sie war es, die hinter dem Konzept einer Kraft steht die Lage, den Körper zu bewegen oder ihm neue Eigenschaften geben. Was bedeutet der Begriff „Energie“? Physik – es ist eine grundlegende Wissenschaft, der sein Leben gewidmet, viele Wissenschaftler aus verschiedenen Epochen und Ländern. Aristoteles verwendet das Wort „Energie“ auf menschliche Aktivitäten zu verweisen. Übersetzt aus dem Griechischen „Energie“ – diese „Aktivität“, „Macht“, „Action“, „Macht“. Das erste Mal wird das Wort in der Abhandlung des griechischen Gelehrten namens „Physik“.

Im herkömmlichen Sinne ist es nun der Begriff hat den englischen Physiker geprägt worden Thomas Young. Dieses bedeutsame Ereignis trat in den fernen 1807. In 50-er Jahren des XIX Jahrhunderts. Englisch Ingenieur Uilyam Tomson zuerst verwendete den Begriff „kinetische engergiya“, und im Jahr 1853 der schottische Physiker Uilyam Renkin prägte den Begriff „potentielle Energie“.

Heute ist dies eine skalare Größe in allen Bereichen der Physik vorhanden ist. Es ist ein gemeinsames Maß für die verschiedenen Formen der Bewegung und Wechselwirkung von Materie. Mit anderen Worten, es ist ein Maß für die Umwandlung von einer Form in einer anderen.

Einheiten und Symbole

Die Menge an Energie wird in Joule (J) gemessen. Diese spezielle Einheit, von der Art der Energie abhängig unterschiedliche Bezeichnungen haben, wie zum Beispiel:

• W – Gesamtenergie des Systems.
• Q – Wärme.
• U – Potential.

Energiearten

In der Natur gibt es viele verschiedene Arten von Energie. Die wichtigsten sind:

• mechanische;
• elektromagnetische;
• Elektro;
• Chemikalie;
• Thermo;
• Kern (Atom-).

Es gibt andere Formen der Energie: Licht, Ton, magnetisch. In den letzten Jahren sind immer mehr Physiker, Wissenschaftler die Hypothese von der Existenz der sogenannten „dunklen“ Energie geneigt. Jede der oben genannten Typen dieser Substanz hat seine eigenen Eigenschaften. Zum Beispiel ist die Schallenergie kann durch Wellen übertragen werden. Sie tragen zum Auftreten von Vibrationen Trommelfells im Ohr von Menschen und Tieren, durch die man die Geräusche hören. Im Zuge verschiedener chemischer Reaktionen gibt Energie für das Leben aller Organismen erforderlich. Jegliche Kraftstoff, Lebensmittel, Batterien, Akkus sind die Speicherung dieser Energie.

Unser Licht gibt die Welt Energie in Form von elektromagnetischen Wellen. Der einzige Weg, kann sie die Weite des Kosmos überwinden. Dank moderner Technik, wie Sonnenkollektoren, können wir es am effektivsten nutzen. Überschüssiges ungenutzte Energie wird in spezieller energohranilischah gespeichert. Zusammen mit den oben Energieformen werden oft thermische Quellen, Flüsse, verwendet Gezeiten des Ozeans, Biokraftstoffe.

mechanische Energie

Diese Art von Energie wird in dem Zweig der Physik genannt „Mechanik“ untersucht. Es wird mit dem Buchstaben E. Die Messung bezeichnet wird in Joule (J) durchgeführt. Was ist diese Energie? Physikstudium Mechanik Bewegung von Körpern und deren Wechselwirkung untereinander oder mit externen Feldern. Die Energie aufgrund der Bewegung von Körpern, die so genannte kinetische (bezeichnet Ek) und Energie aufgrund der Wechselwirkung von Körper oder externen Feldern, die so genannte Potential (E). Der Betrag der Bewegung und die Interaktion ist die gesamte mechanische Energie des Systems.

Für die Berechnung der beiden Arten ist es eine allgemeine Regel. erforderlich für die Übersetzung des Körpers von dem Null-Zustand in dem gegenwärtigen Zustand zu bestimmen, die Menge an Energie notwendig, um die Arbeit zu berechnen. Je größer die Arbeit, desto mehr Energie wird einen Körper in diesem Zustand.

Entflechtung der unterschiedlichen Vorzeichen

Es gibt mehrere Arten von Energiesparten. extern (kinetische und potentielle) und innere (mechanische, thermische, elektromagnetische, nuklear, Schwerkraft): aus verschiedenen Gründen ist es unterteilt. Elektromagnetische Energie wiederum ist aufgeteilt in magnetische und elektrische und Kernenergie – schwache und starke Wechselwirkungen.

kinetisch

Alle sich bewegenden Körper durch das Vorhandensein von kinetischer Energie aus. Es wird oft genannt – fahren. Energie des Körpers, der sich bewegt, verloren geht, wenn zu verlangsamen. So, desto schneller die Geschwindigkeit, desto mehr kinetische Energie.

Beim Kontakt des sich bewegenden Körpers zu einem stationären Objekt letzte Teil der kinetischen Energie, übertragen wird, und führt es in Bewegung ist. Kinetische Energie Formel ist wie folgt:

• E = mv ^2: 2,
  wobei m – die Masse des Körpers, v – Geschwindigkeit der Bewegung des Körpers.

In den Worten von dieser Formel kann wie folgt ausgedrückt werden: die kinetische Energie eines Objekts auf die halbe Produkt aus seiner Masse und dem Quadrat seiner Geschwindigkeit gleich ist.

Potenzial

Diese Art von Energie hat einen Körper, die in jedem Bereich der Kraft sind. Somit stellt sich die magnetische, wenn das Objekt unter dem Einfluss eines magnetischen Feldes ist. Alle Körper sind auf dem Boden, haben das Potenzial, Gravitationsenergie.

Je nach Untersuchung der Eigenschaften von Objekten können sie unterschiedliche Arten von potentieller Energie. Somit wird die elastische und elastische Körper, die von Dehnungsspannung haben elastische potentielle Energie oder der Lage sind. Jeder Fallkörper, die zuvor festgelegt wurden, verliert Potential und erwirbt kinetische Energie. Der Wert dieser beiden Arten werden gleichwertig sein. Im Bereich der Gravitationspotential Energieformel unseres Planeten wird wie folgt sein:

• E _n = MHG,
  wobei m – Körpergewicht; h – Höhe der Mitte der Körpermasse über dem Nullpegel; g – Erdbeschleunigung.

In den Worten von dieser Formel kann wie folgt ausgedrückt werden: die potentielle Energie eines Objekts, das mit der Erde in Wechselwirkung tritt, ist das Produkt aus seiner Masse Erdbeschleunigung und der Höhe, in der es sich befindet.

Diese skalare Größe ist eine charakteristische Energiereservematerial Punkt (Körper), in dem potentielle Kraftfeld angeordnet ist und sich die kinetische Energie durch die Arbeit des Kraftfeldes zu erfassen. Manchmal bezeichnet als eine Funktion der Koordinaten, die den Begriff in langranzhiane System (Lagrange dynamische Systemfunktion). Dieses System beschreibt ihre Interaktion.

Die potentielle Energie wird in dem Raum angeordnet für einige Konfigurationen von Körpern gleich Null gesetzt. Konfigurierbare bestimmt, um die Bequemlichkeit der weiteren Berechnungen und wird als „Normalisierung der potentiellen Energie.“

Gesetz der Energieerhaltung

Eines der Grundprinzipien der Physik ist das Gesetz der Erhaltung der Energie. Ihm zufolge wird die Energie nicht aus dem Nichts entstehen und verschwinden nicht. Er bewegt sich ständig von einer Form in eine andere. Mit anderen Worten, tritt nur die Energiewende. Zum Beispiel wird die chemische Energie einer Taschenlampenbatterie in elektrische Energie umgewandelt, und aus sie – in Licht und Wärme. Verschiedene elektrische Geräte sind mit Licht, Wärme oder Schall umgewandelt. In den meisten Fällen ist das Ergebnis von Veränderungen Wärme und Licht. Danach geht die Energie in den umgebenden Raum.

Energiegesetz kann viele erklären physikalische Phänomene. Wissenschaftler sagen, dass das Gesamtvolumen der Konstante im Universum konstant bleibt. Niemand kann Energie wieder erschaffen oder zerstören. Herstellung eines seiner Art, nutzen die Menschen die Brennstoffenergie des fallenden Wassers, das Atom. So ist eine seiner Art in eine andere umgewandelt.

Im Jahr 1918 konnten die Wissenschaftler nachweisen, dass das Gesetz der Erhaltung der Energie eine mathematische Folge der Translationssymmetrie der Zeit ist – Paarung Energiewerte. Mit anderen Worten, es wird konserviert Energie, weil die Gesetze der Physik nicht zu unterschiedlichen Zeiten unterschiedlich sein.

Energie Eigenschaften

Energie – ist die Fähigkeit des Körpers, den Job zu tun. In geschlossenen physikalischen Systemen ist es während der gesamten Zeit aufrechterhalten (bis das System geschlossen ist) und stellt eine der drei additiven Integrale Bewegungswert Konservieren beim Fahren. Dazu gehören: Energie, Impuls, Impuls. Die Einführung des Begriffs der „Energie“ ist nützlich, wenn das physikalische System in der Zeit homogen ist.

Die innere Energie des Körpers

Sie repräsentiert die Summe der Energien der molekularen Wechselwirkungen und der thermischen Bewegung der Moleküle bildet sie. Es kann nicht direkt gemessen werden, da es sich um eine einzigartige Funktion des Systemzustands ist. Jedes Mal, wenn das System in diesem Zustand ist, seine innere Energie hat inhärenten Wert, unabhängig von der Geschichte des Systems. Die Änderung der inneren Energie beim Übergang von einem physischen Zustand in einen anderen ist stets gleich der Differenz zwischen den Werten in ihrer endgültigen und Anfangszustände.

Die innere Energie des Gases

Zusätzlich zu den Feststoffen, Gasen und Energie sind. Es ist die kinetische Energie der Wärme (random) Bewegung von Teilchen in dem System, das Atome, Moleküle, Elektronen, Kern umfassen. Die innere Energie eines idealen Gases (Gas mathematisches Modell) ist die Summe der kinetischen Energie der Teilchen. Dies berücksichtigt die Anzahl der Freiheitsgrade, die die Anzahl der unabhängigen Variablen, die die Position von Molekülen im Raum bestimmen.

Die Verwendung von Energie

Jedes Jahr verbraucht die Menschheit mehr und mehr Energie. In den meisten Fällen die Energie für Beleuchtung und Heizung unsere Häuser, Fahrzeuge und Betrieb verschiedenen Mechanismen, verwendeten fossile Kohlenwasserstoffe wie Kohle, Öl und Gas benötigt zu erhalten. Sie sind nicht erneuerbare Ressourcen.

Leider nur ein kleiner Teil der Energie auf dem Planeten erzeugt durch erneuerbare Ressourcen wie Wasser, Wind und Sonne mit. Bis heute an der Macht ist ihr Anteil nur 5%. Ein weiteres 3% der Menschen in Form von Kernenergie erhält in Kernkraftwerken erzeugt.

Nicht erneuerbare Ressourcen haben folgende Aktien (in Joule)

• Kernenergie – 2 x ^{24. Oktober;}
• Energie aus dem Gas und Öl – 2 x 10 ^23;
• Wärme intern den Planeten – 5 x ^{20 Oktober} statt ^.

Der jährliche Wert der erneuerbaren Ressourcen der Erde:

• Solarenergie – 2 x ^{24. Oktober;}
• Wind – 6 x ^{21. Oktober;}
• River – 6,5 × 10 ^19;
• Ebbe und Flut – 2,5 x ^{23 Oktober} statt ^.

Erst mit dem fristgerechten Übergang von nicht erneuerbaren Energiereserven der erneuerbaren Menschheit der Erde hat eine Chance auf ein langes und glückliches Leben auf unserem Planeten. Um die Weiterentwicklung von Wissenschaftlern auf der ganzen Welt implementieren weiterhin sorgfältig die verschiedenen Eigenschaften von Energie zu untersuchen.