Что такое энергия в физике определение и формула: Энергия как физическая величина. Виды энергии. Физика, 7 класс: уроки, тесты, задания.

Что означает формула E=mc2 и как с ее помощью раздобыть много энергии — T&P

Все знают формулу E=mc

², и все слышали, что ее Эйнштейн придумал. Многие даже знают, что Е обозначает энергию, m — массу, а c — скорость света. Но что все это означает?

Если взять обычную пальчиковую батарейку из пульта от телевизора, и превратить ее в энергию, то точно такую же энергию можно получить от 250 миллиардов таких же батареек, если использовать их по-старинке. Не очень хороший получается КПД.

А то и означает, что масса и энергия — это одно и то же. То есть масса — это частный случай энергии. Энергию, заключенную в массе чего угодно, можно посчитать по этой простой формуле.

Скорость света — это очень много. Это 299 792 458 метров в секунду или, если вам так удобнее, 1 079 252 848,8 километров в час. Из-за этой большой величины получается, что если превратить чайный пакетик целиком в энергию, то этого хватит, чтобы вскипятить 350 миллиардов чайников.

У меня есть пара грамм вещества, где мне получить мою энергию?

Перевести всю массу предмета в энергию можно, только если вы где-нибудь найдете столько же антиматерии. А ее получить в домашних условиях проблематично, этот вариант отпадает.

Термоядерный синтез

Существует очень много природных термоядерных реакторов, вы можете их наблюдать, просто взглянув на небо. Солнце и другие звезды — это и есть гигантские термоядерные реакторы.

Другой способ откусить от материи хоть сколько-то массы и превратить ее в энергию — это произвести термоядерный синтез. Берем два ядра водорода, сталкиваем их, получаем одно ядро гелия. Весь фокус в том, что масса двух ядер водорода немного больше, чем масса одного ядра гелия. Вот эта масса и превращается в энергию.

Но тут тоже не так все просто: ученые еще не научились поддерживать реакцию управляемого ядерного синтеза, промышленный термоядерный реактор фигурирует только в самых оптимистичных планах на середину этого столетия.

Ядерный распад

Ближе к реальности — реакция ядерного распада. Она вовсю используется в ядерных электростанциях. Это когда два больших ядра атома распадаются на два маленьких. При такой реакции масса осколков получается меньше массы ядра, пропавшая масса и уходит в энергию.

Ядерный взрыв — это тоже ядерный распад, но неуправляемый, прекрасная иллюстрация этой формулы.

Горение

Превращение массы в энергию вы можете наблюдать прямо у вас в руках. Зажгите спичку — и вот она. При некоторых химических реакциях, например, горения, выделяется энергия от потери массы. Но она очень мала по сравнению с реакцией распада ядра, и вместо ядерного взрыва у вас в руках происходит просто горение спички.

Более того, когда вы поели, еда через сложные химические реакции благодаря мизерной потере массы отдает энергию, которую вы потом используете, чтобы сыграть в настольный теннис, ну или на диване перед телеком, чтобы поднять пульт и переключить канал.

Так что, когда вы едите бутерброд, часть его массы превратится в энергию по формуле E=mc².

Игорь Гладкобородов

• 819 650

Энергия. Кинетическая энергия. | Объединение учителей Санкт-Петербурга

Основные ссылки

CSS adjustments for Marinelli theme

Объединение учителей Санкт-Петербурга

Форма поиска

Поиск

Вы здесь

Главная » Энергия. Кинетическая энергия.

Энергия. Виды механической энергии. Работа и энергия.
Энергия – физическая величина, характеризующая состояние тела или системы тел по их движению и взаимодействию. В механике энергия тела или системы тел определяется взаимным положением тел или системы тел и их скоростями. При изменении состояния тела (изменении энергии) совершается механическая работа. Т.о. изменение энергии при переходе системы из одного состояния в другое равно работе внешних сил. Механическая работа – мера изменения энергии тела.
В механике выделяют два вида энергии: кинетическую энергию и потенциальную энергию.
Кинетическая энергия. Кинетическая энергия – энергия движущегося тела.(От греческого слова kinema – движение). По определению кинетическая энергия покоящегося в данной системе отсчета тела обращается в ноль.
Пусть тело движется под действием постоянной силы в направлении действия силы. Тогда: .       Т.к.   . Т.к. движение равноускоренное, то: .
Следовательно: .
– кинетической энергией называется величина, равная половине произведения массы тела на квадрат его скорости.	[Ek]=Дж.
Кинетическая энергия – величина относительная, зависящая от выбора СО, т.к. скорость тела зависит от выбора СО.
Т.о. – эта формула выражает теорему о кинетической энергии : изменение кинетической энергии тела (материальной точки)за некоторый промежуток времени равно работе, совершенной силой, действующей на тело, за этот же промежуток времени
Эта теорема справедлива для любого движения и для сил любой природы. Если тело разгоняется из состояния покоя, то Ek1=0.    Тогда   A = Ek2.   Следовательно, кинетическая энергия численно равна работе, которую необходимо совершить, чтобы разогнать тело из состояния покоя до данной скорости.
Вывод: Работа силы равна изменению кинетической энергии тела, т.е.  A = ΔEk. Причем, A>0, если Ekувеличивается, и А<0, если Ek<0.	A = ΔEk

Теги: 

конспект

Кинетическая энергия | Определение, формула, единицы измерения, примеры и факты

Связанные темы:

энергия Е = мс2

Просмотреть весь связанный контент →

Популярные вопросы

Что такое кинетическая энергия?

Кинетическая энергия – это форма энергии, которой объект или частица обладает благодаря своему движению. Если работа, которая передает энергию, совершается над объектом за счет приложения результирующей силы, объект ускоряется и тем самым приобретает кинетическую энергию. Кинетическая энергия является свойством движущегося объекта или частицы и зависит не только от его движения, но и от его массы.

Какими способами определяется кинетическая энергия объекта?

Поступательная кинетическая энергия тела равна половине произведения его массы, m , и квадрата его скорости, v , или 1/2 mv ² . Для вращающегося тела момент инерции I соответствует массе, а угловая скорость (омега) ω соответствует линейной, или поступательной, скорости. Соответственно кинетическая энергия вращения равна половине произведения момента инерции на квадрат угловой скорости, или 1/2 Iω ² .

Какие единицы энергии обычно ассоциируются с кинетической энергией?

Для повседневных предметов единицей энергии в системе метр-килограмм-секунда является джоуль.

Масса 2 кг (4,4 фунта на Земле), движущаяся со скоростью один метр в секунду (чуть более двух миль в час), имеет кинетическую энергию в один джоуль. Единицей в системе сантиметр-грамм-секунда является эрг, 10 ^-7 джоулей, что эквивалентно кинетической энергии комара в полете. Электрон-вольт используется в атомном и субатомном масштабах.

кинетическая энергия , форма энергии, которой объект или частица обладает вследствие своего движения. Если работа, которая передает энергию, совершается над объектом за счет приложения результирующей силы, объект ускоряется и тем самым приобретает кинетическую энергию. Кинетическая энергия является свойством движущегося объекта или частицы и зависит не только от его движения, но и от его массы. Вид движения может быть поступательным (или движением по траектории из одного места в другое), вращением вокруг оси, вибрацией или любой комбинацией движений.

Поступательная кинетическая энергия тела равна половине произведения его массы, m , и квадрата его скорости, v , или ¹ / ₂ mv ²

Викторина “Британника”

Викторина “Наука”

Эта формула действительна только для низких и относительно высоких скоростей; для чрезвычайно высокоскоростных частиц это дает слишком малые значения. Когда скорость объекта приближается к скорости света (3 × 10 ⁸ метров в секунду, или 186 000 миль в секунду), его масса увеличивается, и необходимо использовать законы относительности. Релятивистская кинетическая энергия равна увеличению массы частицы по сравнению с массой, которую она имеет в состоянии покоя, умноженной на квадрат скорости света.

Раскройте силы потенциальной энергии, кинетической энергии и трения маятника напольных часов

Просмотреть все видео к этой статье

Единицей энергии в системе метр-килограмм-секунда является джоуль. Двухкилограммовая масса (что-то весом 4,4 фунта на Земле), движущаяся со скоростью один метр в секунду (чуть больше двух миль в час), имеет кинетическую энергию в один джоуль. В системе сантиметр-грамм-секунда единицей энергии является эрг, 10 ⁻⁷ Дж, что эквивалентно кинетической энергии комара в полете. Другие единицы энергии также используются в определенных контекстах, например, еще меньшая единица, электрон-вольт, в атомном и субатомном масштабе.

Для вращающегося тела момент инерции

I соответствует массе, а угловая скорость (омега) ω соответствует линейной или поступательной скорости. Соответственно кинетическая энергия вращения равна половине произведения момента инерции на квадрат угловой скорости, или ¹ / ₂ Iω ² .

Полная кинетическая энергия тела или системы равна сумме кинетических энергий, возникающих в результате каждого вида движения. См. механика: Вращение вокруг движущейся оси.

Оформите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчас

Редакторы Британской энциклопедии Эта статья была недавно отредактирована и обновлена ​​Адамом Августином.

Работа, энергия и мощность

Кинетическая энергия — это энергия движения. Объект, который движется — будь то вертикальное или горизонтальное движение — обладает кинетической энергией. Существует много форм кинетической энергии: колебательная (энергия колебательного движения), вращательная (энергия вращательного движения) и поступательная (энергия движения из одного места в другое). Для простоты сосредоточимся на поступательной кинетической энергии. Количество поступательной кинетической энергии (далее фраза «кинетическая энергия» будет относиться к поступательной кинетической энергии), которой обладает объект, зависит от двух переменных: массы (m) объекта и скорости (v) объекта. Следующее уравнение используется для представления кинетической энергии (KE) объекта.

KE = 0,5 • m • v ²

где м = масса объекта

v = скорость объекта

Это уравнение показывает, что кинетическая энергия объекта прямо пропорциональна квадрату его скорости. Это означает, что при двукратном увеличении скорости кинетическая энергия увеличится в четыре раза. При трехкратном увеличении скорости кинетическая энергия увеличится в девять раз. А при четырехкратном увеличении скорости кинетическая энергия увеличится в шестнадцать раз. Кинетическая энергия зависит от квадрата скорости. Как часто говорят, уравнение — это не только рецепт решения алгебраических задач, но и руководство к размышлению о связи между величинами. 92.

1 Джоуль = 1 кг • м ² /с ²

 

 

Мы хотели бы предложить…

Как скорость автомобиля (и, следовательно, его кинетическая энергия) влияет на расстояние, необходимое для его торможения до полной остановки? Взаимодействуйте, исследуйте и узнавайте ответ на этот вопрос с помощью нашего интерактива Stopping Distance. Вы можете найти его в разделе Physics Interactives на нашем сайте. Интерактивное приложение Stopping Distance позволяет учащимся изучить влияние скорости на тормозной путь игрушечной машинки.

Посетите: Stopping Distance Interactive

 

Проверьте свое понимание

Используйте свое понимание кинетической энергии, чтобы ответить на следующие вопросы. Затем нажмите кнопку, чтобы просмотреть ответы.

1. Определить кинетическую энергию автомобиля американских горок массой 625 кг, движущегося со скоростью 18,3 м/с.

2. Если бы автомобиль американских горок в приведенной выше задаче двигался с удвоенной скоростью, то какова была бы его новая кинетическая энергия?

 

 

3. Мисси Диуотер, бывшая ныряльщица цирка братьев Ринглинг, имела кинетическую энергию 12 000 Дж непосредственно перед тем, как столкнуться с ведром с водой. Если масса Мисси 40 кг, то какова ее скорость?

 

4. Компактный автомобиль массой 900 кг, движущийся со скоростью 60 миль/ч, имеет кинетическую энергию примерно 320 000 Дж.