Енергија, воопшто
содржина1.4. Заштеда на енергија (г. Енергија, воопшто)
На пример, ротирачката паричка на Слика постепено ја губи својата кинетичка енергија и можеби ќе помислиме дека заштедата на енергија е повредена. Но, кога има триење помеѓу две површини, тоа произведува топлина. Значи, кинетичката енергија на паричката постепено се претвора во топлина.
s/Валута што се врти, но потоа забавува. Можеби мислите дека заштедата на енергија е повредена, но не е така.
Еден начин да се направи мноштвото форми на енергија да изгледа помалку застрашувачко е да се разбере дека многу форми на енергија што изгледаат различни на прв поглед се всушност едно и исто.
Важен пример е топлината, што всушност е кинетичка енергија на молекулите при случајно движење. Значи, иако мислев дека има две форми на енергија, всушност постои само една.
звук тоа е исто така форма на кинетичка енергија: претставува вибрации на молекулите на воздухот.
Овој тип на спојување на различни типови на енергија е процес што трае подолго време во физиката, и во овој момент стигнавме до точката каде што се чини дека има само четири форми на енергија:
1. кинетичка енергија
2. потенцијална енергија
3. електрична енергија
4. нуклеарна енергија
Во секојдневниот живот не ни се среќаваме со нуклеарна енергија (освен што сончевата светлина првично е нуклеарна енергија), па затоа може да сметаме дека списокот има само три ставки. Од овие три, електричната енергија е единствената за која сè уште не разговаравме. Интеракциите помеѓу атомите се генерално електрични, така што оваа форма на енергија е одговорна за хемијата. Енергијата во храната што ја јадете или во лименка бензин е форма на електрична енергија.
Сликата подолу илустрира две рампи на кои ќе се тркалаат две топки. Споредете ги нивните крајни брзини кога ќе ја достигнат точката Б. Разгледајте занемарливо триење.
t/пример 6
Секоја топка ја губи истата потенцијална енергија поради намаленото растојание од Земјата, а заштедата на енергија вели дека мора да добие еднаква количина кинетичка енергија (минус малку топлина предизвикана од триење). Топките паѓаат од иста висина, па нивните крајни брзини мора да бидат еднакви.
Пример 7: Како се појавија starsвездите
u/Соelвездието Орион
Пример 8: Кревање тежина
Во теретана, подигнете маса од 40 кг до висина од 0,5 м. Колку потенцијална енергија е потребна? Од каде таа енергија?
Моќта на гравитационото забрзување е 10 џули на метар, па откако ќе ја подигнете тежината, нејзината потенцијална енергија ќе биде поголема за 10 х 40 х 0,5 = 200 џули.
Енергијата е зачувана, па ако тежината прима гравитациона енергија, нешто друго во Универзумот губи. Енергијата што се троши е онаа на вашето тело, која произлезе од храната што ја јадевте. На ова се повикуваме на „согорување калории“, имајќи предвид дека генерално, енергијата содржана во храната се изразува во калории, а не во џули.
Всушност, вашето тело троши повеќе од 200 J енергија од храна, бидејќи не е многу ефикасна. Остатокот од енергијата се претвора во топлина, поради што ќе ви треба туш после тренинг. Ова можеме да го сумираме со
енергетска храна -> потенцијална енергија + топлина
Пример 9: Намалување на тежината
Откако ќе подигнеме тежина, мора да ја спуштиме. Што се случува енергично? Вашето тело не може да земе енергија и да ја врати. Потенцијалната енергија целосно се трансформира во топлина. (Нема ништо основно во законите на физиката за да се спречи ова. Електричните автомобили можат да го сторат тоа - кога ќе застанете на застој, кинетичката енергија на автомобилот се апсорбира од батеријата преку генератор.)
Пример 10: Апсорпција и емисија на светлина
Светлината има енергија. Светлината може да се апсорбира од материјата и да се трансформира во топлина, но исто така е возможен обратен процес: некој предмет може да емитува светлина, претворајќи дел од својата топлина во светлина. Hotе бидат видливи многу жешки предмети, како што е пламен од свеќа или факел за заварување, како на слика v.
v/Заварување
Предметите на пониски температури исто така ќе емитуваат светлина, но во инфрацрвениот дел од спектарот, односно делот од виножитото што е црвена по боја, незабележлив за луѓето. Сликите на слика w се снимени со инфрацрвена камера. Велосипедистот одеднаш ја притисна задната сопирачка и застана со лизгање. Кинетичката енергија на велосипедот и неговото тело брзо се трансформираат во топлина со триење помеѓу тркалото и земјата. Во првиот дел, можете да ја видите светлината на загреаниот дел од земјата, а во вториот, онаа на тркалото.
w/пример 10
Пример 11: Потешките предмети не паѓаат побрзо од полесните
Стани, соблечи чевел и фрли го покрај многу помасивен предмет, како што е паричка или капаче од пенкало.
Дали сте изненадени? Откривте дека обајцата истовремено ја допираат земјата. Аристотел напишал дека потешките предмети паѓаат побрзо од полесните. Тој не беше во право, но Европејците веруваа во него илјадници години, делумно затоа што експериментите не беа прифатен метод на определување и делумно затоа што Католичката црква го прогласи за свој официјален филозоф.
Тешките предмети и лесните предмети паѓаат на ист начин, бидејќи законите за зачувување се додатоци - ја откриваме вкупната енергија на објектот со собирање на енергиите на сите негови атоми. Ако еден атом падне од висина од еден метар, тој губи одредена количина потенцијална енергија и ја прима соодветната количина на кинетичка енергија. Кинетичката енергија зависи од брзината, па затоа одредува колку брзо ќе се движи објектот на крајот од падот од 1 метар. (Истото размислување може да се примени на која било точка помеѓу 0 метри и една).
Што ако лепиме два атома заедно? Парот има двојна маса, така што количината на потенцијална енергија што се претвора во кинетичка енергија е двојна. Но, двојната кинетичка енергија е токму она што ни треба за пар атоми да имаат иста брзина како и единствениот атом. Продолжувајќи го ова резонирање, не е важно колку атоми ќе има предмет; ќе има иста брзина како и секој друг предмет ако паднеш од иста висина.