Физика что такое энергия – Энергия — Википедия

Содержание

Понятие энергии в физике.Энергетические системы

Понятие Энергия (от греч. ενεργός — деятельный) — общая количественная мера движения и взаимодействия всех видов материи .

Энергия не возникает из ничего и никуда не исчезает, она может только переходить из одного вида в
другой (закон сохранения энергии ). Понятие энергии связывает все явления природы в одно целое, является
общей характеристикой состояния физических тел и физических полей .
Вследствие существования закона сохранения энергии понятия «энергия» связывает все явления природы .
В физике понятие энергия обычно обозначается латинской буквой Е.
В системе СИ энергия измеряется в джоулях . Кроме этих основных единиц измерения на практике используется
очень много других удобных при конкретном использовании единиц. В атомной и ядерной физики а также в физике элементарных частиц понятие энергию измеряют электрон-вольтами , в химии калориями , в физике твердого тела градусами Кельвина , в оптике обращенными сантиметрами , в квантовой химии в самосогласованного .

Виды энергии.Энергетические системы

Согласно различных форм движения материи, различают несколько типов энергии: механическая , электромагнитная , химическая , ядерная ,тепловая , гравитационная и др. Это деление достаточно условно. Так химическая энергия состоит из кинетической энергии движения электронов , их взаимодействия и взаимодействия с атомами .
Кроме того,по понятию различают энергию внутреннюю и энергию в поле внешних сил. Внутренняя энергия равна сумме кинетической энергии движения молекул и потенциальной энергии взаимодействия молекул между собой. Внутренняя энергия изолированной системы является постоянной.
В ризномантнитних физических процессах различные виды энергии могут превращаться друг в другой. Например, ядерная энергия в атомных электростанциях превращается сначала во внутреннюю тепловую энергию пара , вращающего турбины (механическая энергия), что в свою очередь индуцируют электрический ток в генераторах (электрическая энергия), который используется для освещения (энергия электромагнитного поля ) и т.д .
Энергия системы однозначно зависит от параметров, характеризующих ее состояние. В случае непрерывного среды вводят понятие плотности.

История развития понятие энергии

Понятие энергии состояло в физике на протяжении многих веков. Его понимание все время менялось. Впервые термин энергия в современном физическом смысле применил в 1808 году Томас Янг. К тому употреблялся термин «жизненная сила» (лат. vis viva), который еще в 17-м веке ввел в обращение Лейбниц , определив его как произведение массы на квадрат скорости .
В 1829 году Кориолиса впервые применил термин кинетическая энергия в современном смысле, а срок потенциальная энергия был введен Уильямом Рэнкин в 1853 году. К тому времени получены в исследованиях в различных областях науки данные начали складываться в общую картину. Благодаря опытам Джоуля , Майера , Гельмгольца прояснилось вопросы преобразования механической энергии в тепловую. В одной из первых работ «О сохранении силы» (1847) Гельмгольц, следуя идее единства природы, математически обосновал закон сохранения энергии
и положение о том, что живой организм является физико-химическим средой, в которой указанный закон точно выполняется. Гельмгольц сформулировал «принцип сохранения силы» и невозможность Perpetuum Mobile . Эти открытия позволили сформулировать первый закон термодинамики или понятие сохранения энергии . Понятие энергии стало центральным в понимании физических процессов. Вскоре естественным образом в понятие энергии вписалась термодинамика химических реакций и теория электрических и электромагнитных явлений.
С построением теории относительности к понятию энергии добалося новое понимание. Если раньше
потенциальная энергия определялась с точностью до произвольной постоянной, то теория Эйнштейна установила
связь энергии с массой .

Квантовая механика обогатила понятие энергии квантованием — для определенных физических систем энергия
может принимать лишь дискретные значения. Кроме того принцип неопределенности установил границы точности
измерения энергии и ее взаимосвязь с тем . Теорема Нетер продемонстрировала, что закон сохранения энергии
следует из принципа однородности времени, по которому физические процессы в одинаковых системах протекают
одинаково, даже если они начинаются в разные моменты времени.

Теория относительности.Энергетические системы

Энергия тела зависит от системы отсчета , т.е. неодинакова для разных наблюдателей . Если тело движется со
скоростью v относительно какого наблюдателя, то для другого наблюдателя, движущегося с той же скоростью, оно
покажется неподвижным. Соответственно, для первого  кинетическая энергия тела будет равна
(исходя из законов классической механики) т v2/2′ где m — масса тела, а для другого — нулю.
Эта зависимость энергии от системы отсчета сохраняется также в теории относительности . Для определения преобразований, происходящих с энергией при переходе от одной инерциальной системы отсчета к другой используется сложная математическая конструкция — тензор энергии-импульса .
Энергия тела зависит от скорости уже не так как в ньютоновской физике, а иначе:
квантовая механика
Тогда, как в классической физике понятие энергия любой системы меняется непервно и может принимать произвольных значений, Квантовая теория утверждает, что энергия микрочастиц, привязанных силой взаимодействия с другими микрочастицами в ограниченных областей пространства, может приобретать только определенных дискретных значений.
Так, атомы излучают энергию в виде дискретных порций — световых квантов , или фотонов .
Оператором энергии в квантовой механике является гамильтониан . В стационарных состояниях квантовых систем энергия может иметь только те значения, которые соответствуют собственным значением гамильтониана. Для локализованных состояний энергия может иметь только определенные дискретные.

Понравилось это:

Нравится Загрузка…

Похожее

vetrodvig.ru

ЭНЕРГИЯ — Физический энциклопедический словарь

(от греч. energeia — действие, деятельность), общая количеств. мера движения и вз-ствия всех видов материи. Э. не возникает из ничего и не исчезает, она может только переходить из одной формы в другую (см. ЭНЕРГИИ СОХРАНЕНИЯ ЗАКОН). Понятие Э. связывает воедино все явления природы.

В соответствии с разл. формами движения материи рассматривают разные формы Э.: механич., внутр., эл.-магн., хим., ядерную и др. Это деление до известной степени условно. Так, хим. Э. складывается из кинетич. Э. движения эл-нов и электрич. Э. вз-ствия эл-нов друг с другом и с ат. ядрами. Внутр. Э. равна сумме кинетич. Э. хаотич. движения молекул относительно центра масс тел и потенц. Э. вз-ствия молекул друг с другом. Э. системы однозначно зависит от параметров, характеризующих состояние системы. В случае непрерывной среды или поля вводятся понятия плотности Э., т. е. Э. в ед. объёма, и плотности потока Э., равной произведению плотности Э. на скорость её перемещения.

Относительности теория показала, что Э. тела неразрывно связана с его массой т соотношением ?= mc2. Любое тело обладает Э.; если масса покоящегося тела m0, то его Э. покоя ?0=m0c2′, эта Э, может переходить в др. виды Э. при превращениях частиц (распадах, яд. реакциях и т. п.).

Согласно классич. физике, Э. любой системы меняется непрерывно и может принимать любые значения. Квант. теория утверждает, что Э. микрочастиц, движение к-рых происходит в огранич. объёме пр-ва (напр., эл-нов в атоме), принимает дискр. ряд значений. Так, атомы испускают эл.-магн. Э. в виде дискр. порций — световых квантов, или фотонов.

Э. измеряется в тех же ед., что и работа: в системе СГС — в эргах, в СИ — в джоулях; в ат. и яд. физике и физике элем. ч-ц обычно применяется внесистемная ед.— электрон-вольт.


Источник: Физический энциклопедический словарь на Gufo.me

gufo.me

Энергия | Наука | FANDOM powered by Wikia

Эне́ргия (др.-греч. ἐνέργεια — действие, деятельность, сила, мощь) — скалярная физическая величина, являющаяся единой мерой различных форм движения и взаимодействия материи, мерой перехода движения материи из одних форм в другие. Введение понятия энергии удобно тем, что в случае, если физическая система является замкнутой, то её энергия сохраняется в этой системе на протяжении времени, в течение которого система будет являться замкнутой. Это утверждение носит название закона сохранения энергии.

С фундаментальной точки зрения, энергия представляет собой один из трёх (энергия, импульс, момент импульса) аддитивных интегралов движения (то есть сохраняющуюся при движении величину), связанный, согласно теореме Нётер, с однородностью времени. Таким образом, введение понятия энергии как физической величины целесообразно только в том случае, если рассматриваемая физическая система однородна во времени.

Слово «энергия» введено Аристотелем в трактате «Физика», однако там оно обозначало деятельность человека.

    Используемые обозначения Править

    Обычно обозначается символом Е — от лат. energīa (действие, деятельность, мощь).

    Для обозначения тепловой энергии обычно используется символ Q — от англ. quantity of heat (количество тепла).

    Для обозначения потенциальной энергии обычно используется символ U (происхождение символа подлежит уточнению).

    В отдельных случаях может использоваться символ W — от англ. work (работа, труд), как способность выполнять работу.

    История термина Править

    Термин «энергия» происходит от слова energeia, которое впервые появилось в работах Аристотеля.

    Файл:Thomas Young (scientist).jpg

    Лейбниц в своих трактатах 1686 и 1695 годов ввёл понятие «живой силы» (vis viva), которую он определил как произведение массы объекта и квадрата его скорости (в современной терминологии — кинетическая энергия, только удвоенная). Кроме того, Лейбниц верил в сохранение общей «живой силы». Для объяснения замедления из-за трения, он предположил, что утраченная часть «живой силы» переходит к атомам.

    Маркиза Эмили дю Шатле в книге «Учебник физики» (фр. Institutions de Physique, 1740), объединила идею Лейбница с практическими наблюдениями Виллема Гравезанда.

    В 1807 году Томас Юнг первым использовал термин «энергия» в современном смысле этого слова взамен понятия живая сила[1]. Гаспар-Гюстав Кориолис раскрыл связь между работой и кинетической энергией в 1829 году. Уильям Томсон (будущий лорд Кельвин) впервые использовал термин «кинетическая энергия» не позже 1851 года, а в 1853 году Уильям Ренкин впервые ввёл понятие «потенциальная энергия».

    Несколько лет велись споры, является ли энергия субстанцией (теплород) или только физической величиной.

    Развитие паровых двигателей требовало от инженеров разработать понятия и формулы, которые позволили бы им описать механический и термический КПД своих систем. Инженеры (Сади Карно), физики (Джеймс Джоуль, Эмиль Клапейрон и Герман Гельмгольц), математики — все развивали идею, что способность совершать определённые действия, называемая работой, была как-то связана с энергией системы. В 1850-х годах, профессор натурфилософии из Глазго Уильям Томсон и инженер Уильям Ренкин начали работу по замене устаревшего языка механики с такими понятиями как «кинетическая и фактическая (actual) энергии»[1]. Уильям Томсон соединил знания об энергии в законы термодинамики, что способствовало стремительному развитию химии. Рудольф Клаузиус, Джозайя Гиббс и Вальтер Нернст объяснили многие химические процессы, используя законы термодинамики. Развитие термодинамики было продолжено Клаузиусом, который ввёл и математически сформулировал понятие энтропии, и Джозефом Стефаном, который ввёл закон излучения абсолютно чёрного тела. В 1853 году Уильям Ренкин ввёл понятие «потенциальная энергия»[1]. В 1881 году Уильям Томсон заявил перед слушателями[2]:

    Само слово энергия, хотя и было впервые употреблено в современном смысле доктором Томасом Юнгом приблизительно в начале этого века, только сейчас входит в употребление практически после того, как теория, которая дала определение энергии, … развилась от просто формулы математической динамики до принципа, пронизывающего всю природу и направляющего исследователя в области науки.

    Оригинальный текст  (англ.)  

    The very name energy, though first used in its present sense by Dr Thomas Young about the beginning of this century, has only come into use practically after the doctrine which defines it had … been raised from mere formula of mathematical dynamics to the position it now holds of a principle pervading all nature and guiding the investigator in the field of science.

    В течение следующих тридцати лет эта новая наука имела несколько названий, например, «динамическая теория тепла» (англ. dynamical theory of heat) и «энергетика» (англ. energetics). В 1920-х годах общепринятым стало название «термодинамика» — наука о преобразовании энергии.

    Особенности преобразования тепла и работы были показаны в первых двух законах термодинамики. Наука об энергии разделилась на множество различных областей, таких как биологическая термодинамика и термоэкономика (англ. thermoeconomics). Параллельно развивались связанные понятия, такие как энтропия, мера потери полезной энергии, мощность, поток энергии за единицу времени, и так далее. В последние два века использование слова энергия в ненаучном смысле широко распространилось в популярной литературе.

    В 1918 году было доказано, что закон сохранения энергии есть математическое следствие трансляционной симметрии времени, величины сопряжённой энергии. То есть энергия сохраняется, потому что законы физики не отличают разные моменты времени (см. Теорема Нётер, изотропия пространства).

    В 1961 году выдающийся преподаватель физики и нобелевский лауреат, Ричард Фейнман в лекциях так выразился о концепции энергии[3]:

    Существует факт, или, если угодно, закон, управляющий всеми явлениями природы, всем, что было известно до сих пор. Исключений из этого закона не существует; насколько мы знаем, он абсолютно точен. Название его — сохранение энергии. Он утверждает, что существует определённая величина, называемая энергией, которая не меняется ни при каких превращениях, происходящих в природе. Само это утверждение весьма и весьма отвлечено. Это по существу математический принцип, утверждающий, что существует некоторая численная величина, которая не изменяется ни при каких обстоятельствах. Это отнюдь не описание механизма явления или чего-то конкретного, просто-напросто отмечается то странное обстоятельство, что можно подсчитать какое-то число и затем спокойно следить, как природа будет выкидывать любые свои трюки, а потом опять подсчитать это число — и оно останется прежним.

    Оригинальный текст  (англ.)  

    There is a fact, or if you wish, a law, governing natural phenomena that are known to date. There is no known exception to this law—it is exact so far we know. The law is called conservation of energy; it states that there is a certain quantity, which we call energy that does not change in manifold changes which nature undergoes. That is a most abstract idea, because it is a mathematical principle; it says that there is a numerical quantity, which does not change when something happens. It is not a description of a mechanism, or anything concrete; it is just a strange fact that we can calculate some number, and when we finish watching nature go through her tricks and calculate the number again, it is the same.

    — Фейнмановские лекции по физике[4]

    Механика различает потенциальную энергию (или, в более общем случае, энергию взаимодействия тел или их частей между собой или с внешними полями) и кинетическую энергию (энергия движения). Их сумма называется полной механической энергией.

    Энергией обладают все виды полей. По этому признаку различают: электромагнитную (разделяемую иногда на электрическую и магнитную энергии), гравитационную (тяготения) и атомную (ядерную) энергии (также может быть разделена на энергию слабого и сильного взаимодействий).

    Термодинамика рассматривает внутреннюю энергию и иные термодинамические потенциалы.

    В химии рассматриваются такие величины, как энергия связи и энтальпия, имеющие размерность энергии, отнесённой к количеству вещества. См. также: химический потенциал.

    Энергия взрыва иногда измеряется в тротиловом эквиваленте.

    Кинетическая Править

    Кинетическая энергия — энергия механической системы, зависящая от скоростей движения её точек. Часто выделяют кинетическую энергию поступательного и вращательного движения. Единица измерения в СИ — Джоуль. Более строго, кинетическая энергия есть разность между полной энергией системы и её энергией покоя; таким образом, кинетическая энергия — часть полной энергии, обусловленная движением.

    Потенциальная Править

    Потенциальная энергия $ U(\vec r) $ — скалярная физическая величина, характеризует запас энергии некоего тела (или материальной точки), находящегося в потенциальном силовом поле, который идет на приобретение (изменение) кинетической энергии тела за счет работы сил поля. Другое определение: потенциальная энергия — это функция координат, являющаяся слагаемым в лагранжиане системы, и описывающая взаимодействие элементов системы[5].

    Термин «потенциальная энергия» был введен в XIX веке шотландским инженером и физиком Уильямом Ренкином. Единицей измерения энергии в СИ является Джоуль. Потенциальная энергия принимается равной нулю для некоторой конфигурации тел в пространстве, выбор которой определяется удобством дальнейших вычислений. Процесс выбора данной конфигурации называется нормировкой потенциальной энергии.

    Электромагнитная Править

    Гравитационная Править

    Гравитационная энергия — потенциальная энергия системы тел (частиц), обусловленная их взаимным тяготением. Гравитационно-связанная система — система, в которой гравитационная энергия больше суммы всех остальных видов энергий (помимо энергии покоя). Общепринята шкала, согласно которой для любой системы тел, находящихся на конечных расстояниях, гравитационная энергия отрицательна, а для бесконечно удалённых, то есть для гравитационно не взаимодействующих тел, гравитационная энергия равна нулю. Полная энергия системы, равная сумме гравитационной и кинетической энергии постоянна, для изолированной системы гравитационная энергия является энергией связи. Системы с положительной полной энергией не могут быть стационарными.

    Ядерная Править

    Ядерная энергия (атомная энергия) — это энергия, содержащаяся в атомных ядрах и выделяемая при ядерных реакциях.

    Энергия связи — энергия, которая требуется, чтобы разделить ядро на отдельные нуклоны, называется энергией связи. Энергия связи, приходящаяся на один нуклон, неодинакова для разных химических элементов и, даже, изотопов одного и того же химического элемента.

    Внутренняя Править

    Внутренняя энергия тела (обозначается как E или U) — это сумма энергий молекулярных взаимодействий и тепловых движений молекул. Внутреннюю энергию тела нельзя измерить напрямую. Внутренняя энергия является однозначной функцией состояния системы. Это означает, что всякий раз, когда система оказывается в данном состоянии, её внутренняя энергия принимает присущее этому состоянию значение, независимо от предыстории системы. Следовательно, изменение внутренней энергии при переходе из одного состояния в другое будет всегда равно разности между её значениями в конечном и начальном состояниях, независимо от пути, по которому совершался переход.

    Химический потенциал Править

    Химический потенциал $ \mu $ — один из термодинамических параметров системы, а именно энергия добавления одной частицы в систему без совершения работы.

    Энергия взрыва Править

    Взрыв — физический или/и химический быстропротекающий процесс с выделением значительной энергии в небольшом объёме за короткий промежуток времени, приводящий к ударным, вибрационным и тепловым воздействиям на окружающую среду и высокоскоростному расширению газов.

    При химическом взрыве, кроме газов, могут образовываться и твёрдые высокодисперсные частицы, взвесь которых называют продуктами взрыва. Энергию взрыва иногда измеряют в тротиловом эквиваленте — мере энерговыделения высокоэнергетических событий, выраженной в количестве тринитротолуола (ТНТ), выделяющем при взрыве равное количество энергии.

    Энергия и работа Править

    Энергия является мерой способности физической системы совершить работу, поэтому количественно энергия и работа выражаются в одних единицах.

    В специальной теории относительности Править

    Энергия и масса Править

    Согласно специальной теории относительности между массой и энергией существует связь, выражаемая знаменитой формулой Эйнштейна

    $ ~E = mc^2 $

    где E — энергия системы, m — её масса, c — скорость света в вакууме. Несмотря на то, что исторически предпринимались попытки трактовать это выражение как полную эквивалентность понятия энергии и массы, что, в частности, привело к появлению такого понятия как релятивистская масса, в современной физике принято сужать смысл этого уравнения, понимая под массой массу тела в состоянии покоя (так называемая масса покоя), а под энергией — только внутреннюю энергию, заключённую в системе.

    Энергия тела, согласно законам классической механики, зависит от системы отсчета, то есть неодинакова для разных наблюдателей. Если тело движется со скоростью v относительно некоего наблюдателя, то для другого наблюдателя, движущегося с той же скоростью, оно будет казаться неподвижным. Соответственно, для первого наблюдателя кинетическая энергия тела будет равна, $ m v^2/2 $, где m — масса тела, а для другого наблюдателя — нулю.

    Эта зависимость энергии от системы отсчета сохраняется также в теории относительности. Для определения преобразований, происходящих с энергией при переходе от одной инерциальной системы отсчета к другой используется сложная математическая конструкция — тензор энергии-импульса.

    Зависимость энергии тела от скорости рассматривается уже не так, как в ньютоновской физике, а согласно вышеназванной формуле Эйнштейна:

    $ E = \frac{mc^2}{\sqrt{1 — v^2/c^2}} $,

    где $ m $ — инвариантная масса. В системе отсчета, связанной с телом, его скорость равна нулю, а энергия, которую называют энергией покоя, выражается формулой:

    $ E_0 = mc^2 $.

    Это минимальная энергия, которую может иметь массивное тело. Значение формулы Эйнштейна также в том, что до неё энергия определялась с точностью до произвольной постоянной, а формула Эйнштейна находит абсолютное значение этой постоянной.

    Энергия и импульс Править

    Специальная теория относительности рассматривает энергию как компоненту 4-импульса (4-вектора энергии-импульса), в который наравне с энергией входят три пространственные компоненты импульса. Таким образом энергия и импульс оказываются связанными и оказывают взаимное влияние друг на друга при переходе из одной системы отсчёта в другую.

    В квантовой механике Править

    В этом разделе не хватает ссылок на источники информации.Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена.
    Вы можете отредактировать эту статью, добавив ссылки на авторитетные источники.
    Эта отметка установлена 12 мая 2011 года.

    [[Категория:Наука:Статьи с разделами без ссылок на источники Ошибка: неправильное время]]К:Наука:Статьи без источников (страна: )
    В квантовой механике энергия $ E $ свободной частицы связана с круговой частотой $ \omega $ соответствующей волны де Бройля соотношением $ E=\hbar \omega $, где $ \hbar $ — постоянная Планка.
    [6][7] Это уравнение является математическим выражением принципа корпускулярно-волнового дуализма волн и частиц для случая энергии.[8] В квантовой механике энергия двойственна времени. В частности, в силу фундаментальных причин принципиально невозможно измерить абсолютно точно энергию системы в каком-либо процессе, время протекания которого конечно. При проведении серии измерений одного и того же процесса значения измеренной энергии будут флуктуировать, однако среднее значение всегда определяется законом сохранения энергии. Это приводит к тому, что иногда говорят, что в квантовой механике сохраняется средняя энергия.

    В общей теории относительности Править

    В общей теории относительности время не является однородным, поэтому возникают определённые проблемы при попытке введения понятия энергии. В частности, оказывается невозможным определить энергию гравитационного поля как тензор относительно общих преобразований координат.

    Энергия и энтропия Править

    Внутренняя энергия (или энергия хаотического движения молекул) является самым «деградированным» видом энергии — она не может превращаться в другие виды энергии без потерь (см.: энтропия).

    Физическая размерность Править

    Энергия E имеет размерность, равную:

    В системе величин LMT энергия имеет размерность $ M L^2 T^{-2} $.

    Соотношения между единицами энергии.
    Единица Эквивалент
    в Дж в эрг в межд. кал в эВ
    1 Дж 1 107 0,238846 0,624146×1019
    1 эрг 10−7 1 2,38846×10−8 0,624146×1012
    1 межд. Дж[9] 1,00020 1,00020×107 0,238891 0,624332×1019
    1 кгс·м 9,80665 9,80665×107 2,34227 6,12078×1019
    1 кВт·ч 3,60000×106 3,60000×1013 8,5985×105 2,24693×1025
    1 л·атм 101,3278 1,013278×109 24,2017 63,24333×1019
    1 межд. кал (calIT) 4,1868 4,1868×107 1 2,58287×1019
    1 термохим. кал (калТХ) 4,18400 4,18400×107 0,99933 2,58143×1019
    1 электронвольт (эВ) 1,60219×10−19 1,60219×10−12 3,92677×10−20 1

    Источники энергии Править

    Условно источники энергии можно поделить на два типа: невозобновляемые и постоянные. К первым относятся газ, нефть, уголь, уран и т. д. Технология получения и преобразования энергии из этих источников отработана, но, как правило, неэкологична, и многие из них истощаются. К постоянным источникам можно отнести энергию солнца, энергию, получаемую на ГЭС и т. д.
    Шаблон:TODO

    Потребление энергии Править

    Существует довольно много форм энергии, большинство из которых[10] так или иначе используются в энергетике и различных современных технологиях.

    Темпы энергопотребления растут во всем мире, поэтому на современном этапе развития цивилизации наиболее актуальна проблема энергоэффективности и энергосбережения.
    Шаблон:TODO

    1. 1,01,11,2Смит, Кросби. The science of energy: a cultural history of energy physics in Victorian Britain. — The University of Chicago Press, 1998. — ISBN 0-226-76421-4.
    2. Томсон, Уильям. Об источниках энергии, доступных человеку для совершения механических эффектов = On the sources of energy available to man for the production of mechanical effect. — BAAS Rep, 1881. С. 513
    3. Richard Feynman. The Feynman Lectures on Physics. — США: Addison Wesley, 1964. — Vol. 1. — ISBN 0-201-02115-3.
    4. Фейнман, Ричард. Фейнмановские лекции по физике = The Feynman Lectures on Physics. — Т. 1.
    5. Ландау, Л. Д., Лифшиц, Е. М. Теоретическая физика. — 5-е изд. — М.: Физматлит, 2004. — Т. I. Механика. — 224 с. — ISBN 5-9221-0055-6.
    6. ↑ Паули, 1947, с. 11
    7. ↑ Широков, 1972, с. 18
    8. ↑ Широков, 1972, с. 19
    9. Г. Д. Бурдун. Джоуль (единица энергии и работы) // Большая советская энциклопедия.
    10. ↑ http://profbeckman.narod.ru/InformLekc.files/Inf03.pdf


    • Страница 0 — краткая статья
    • Страница 1 — энциклопедическая статья
    • Разное — на страницах: 2 , 3 , 4 , 5
    • Прошу вносить вашу информацию в «Энергия 1», чтобы сохранить ее

    ru.science.wikia.com

    энергия и работа в классической механике

    Слово энергия мы слышим очень часто. Жизненная энергия, внутренняя энергия, электроэнергия, атомная энергия… Но попробуйте дать точный ответ на вопрос, что такое энергия? Здесь задумается практически каждый. Так же и с работой. Все ходят на работу, у всех полно работы. Но что такое работа? А ответ прямо здесь, в нашей статье!

    Энергия

    Пойдем по принципу «чем проще – тем лучше». Среди всех определений энергии можно выделить одно:

    Энергия – одно из основных свойств материи и мера способности совершать работу.

    Энергия в классической механике измеряется в Джоулях и чаще всего обозначается буквой E.

    И тут мы плавно подходим к работе. Конечно, работать мало кто любит, отдыхать гораздо приятнее. Но давайте и про работу почитаем.

    Что такое энергия?

    Работа

    Работа – мера воздействия силы на тело или систему тел.

    И работа, и энергия – скалярные физические величины. Как и энергия, работа в классической механике измеряется в Джоулях.

    Допустим, мы взяли тележку c кирпичами (пусть она весит m килограмм), начали ее толкать с определенной силой F и переместили тем самым все это добро на расстояние s.

    Тогда работа, которую мы совершили (а мы определенно совершили работу, пусть и бессмысленную), будет вычисляться по соответствующей формуле для работы в механике:

    При этом пока мы толкали тележку, она приобрела какую-то скорость v, а значит, и энергию.

    Кинетическая энергия (энергия движения) тележки вычисляется по формуле:

    Если мы поднатужимся и закатим

    zaochnik.ru

    Что такое энергия?

    О разных видах энергии написаны целые книги. Многие ученые проводят разные опыты в этой сфере. Для человечества это одна из самых злободневных тем. С развитием технологии мы стали практически абсолютно зависимы от источников питания. Поэтому многим интересно, что такое энергия, какая она бывает и как ее используют.

    Разные науки дают свое определение энергии. Так, в физике — это скалярная величина (т.е. ее величину можно выразить одним числом), являющаяся единой мерой различных форм движения и взаимодействия материи. В зависимости от источника энергии, определение может меняться. Существует и такое понятие, как биоэнергетика. Под ним понимают поле, которое окружает человека. Если оно доброе, то энергия положительная, если злое — негативная.

    Но мы остановимся только на том, что такое энергия в рамках физики. Первым видом энергии, которую смог получить человек — это огонь. С помощью трения двух палочек удавалось получить искру и разжечь сухие ветки. Так люди смогли получать источник тепла. С развитием цивилизации в мир пришли водяные мельницы. С помощью колеса они могли выполнять разную работу за счет энергии реки. В Европе уже в XI веке были построены ветряные мельницы.

    В современном мире появились и другие виды энергии. С развитием техники появилась большая потребность в источнике питания. Поэтому ученые постоянно ищут новые виды энергии. Не во всех странах и областях можно использовать гидростанции и ветряные станции. В последние годы многие исследователи заговорили о сохранности природных ресурсов нашей планеты. Для этого предлагается использовать альтернативные источники энергии, например, Солнца (с помощью специальных батарей). На сегодняшний день есть два пути ее реализации. Так можно использовать ее в качестве источника тепла или преобразовать непосредственно в электрический ток посредством батареи. Проблема в том, что пока энергия Солнца является дорогим удовольствием (несмотря на экспериментальные дома).

    Более перспективна атомная энергия. Ее получают в результате распада атомных ядер. Чаще всего с этой целью используют уран-235 или плутоний. Этот вид применяют в бомбах, а также на специальных станциях, которые позволяют получать тепло и электричество.

    Но споры о строительстве атомных станций ведутся до сих пор. После аварии в Чернобыле стало ясно, что в случае катастрофы люди попадают в зону поражения. Радиация отравляет все живое в округе, и этот эффект сохраняется долгие годы. Поэтому большое внимание уделяется разработке систем безопасности. Но, с точки зрения экологии, атомные станции не такие вредные. Опасные выбросы с них не фиксируются. 

    Итак, что такое энергия? Это источник тепла, электричества и так далее. Получают ее разными путями. Ученые со всего мира все чаще поднимают проблему исчерпаемости природных ресурсов: газа, нефти, угля. Поэтому в современном мире все больше внимания уделяется разработке альтернативных источников питания. Что такое энергия воды, ветра или Солнца? Это то, что можно использовать вечно.

    fb.ru

    Объясните профану, что такое энергия. Ее виды и отличия. Материальна ли энергия?

    Можно привести аналогию из нашей повседневной жизни. Энергия в природе — это как деньги в нашем обществе. Энергия — это такая субстанция, которая заставляет материальные объекты совершать работу (передвигаться, нагреваться, светиться, взрываться). Деньги — это тоже такая субстанция, которая заставляет людей работать (бегать, думать, строить, убирать фекалии, воровать).

    Деньги превращаются из одного вида в другой: из безналичной формы они могут превращаться в форму банкнот, драгоценных металлов, в форму недвижимости, движимого имущества, в форму любого товара, услуги, продуктов питания.

    Энергия тоже бывает разных видов и превращается из одного вида в другой. Например: энергия внутриядерных связей в атомах водорода превращается в форму излучения во время термоядерного синтеза на Солнце (при столконовении двух ядер водорода с образованием ядра гелия и выделением энергии). Затем из формы излучения она, например, снова превращается и запасается в форме химических связей в растениях (углекислый газ соединяется с водой + энергия излучения солнца = сложные ткани растения). Затем корова поедает растение. Растительные ткани расщепляются, запасенная энергия снова высвобождается, часть её превращается в тепло, часть превращается в механическую, заставляя сокращаться мыщцы, часть превращается в электрическую в нервной системе, часть снова запасается в виде химических связей в белках, жировых тканях животного. Человек убивает корову и съедает ее мясо. Внутренняя энергия высвобождается при расщеплении съеденной мышечной и жировой ткани. Снова часть рассеивается в виде тепла, часть превращается в механическую работу мышц, часть превращается в нервные импульсы, часть запасается в виде химических связей в составе жиров, углеводов, белков. И так далее.  Все мы полностью живём энергией солнца. Каждая мысль, каждое наше движение осуществляется энергией солнца (которую оно получило ранее и также является промежуточным звеном).

    Похожую цепочку можно построить, проследив как деньги от продажи углеводородов в нашей стране распределяются во все сферы экономики, доходят до каждого человека в конечном итоге. 

    Материальна ли энергия? А материальны ли деньги? Ведь деньги в виде виртуальных цифр в банковском счете имеют такие же свойства как и деньги в форме бумаг или металла. 

    thequestion.ru

    Ответы@Mail.Ru: Что такое энергия?

    Энергия — скалярная физическая величина, являющаяся единой мерой различных форм движения материи и мерой перехода движения материи из одних форм в другие.

    Энергия — это способность тела совершать работу.

    ЭНЕРГИИ СОХРАНЕНИЯ ЗАКОН, закон природы, согласно которому энергия в природе не возникает из ничего и не исчезает; она может только переходить из одной формы в другую.

    ЭНЕРГИЯ (от греч. energeia — действие, деятельность) , общая количественная мера различных форм движения материи. В физике различным физическим процессам соответствует тот или иной вид энергии: механическая, тепловая, электромагнитная, гравитационная, ядерная и т. д. Вследствие существования закона сохранения энергии понятие энергии связывает воедино все явления природы.

    ЭНЕРГИЯ АКТИВАЦИИ в химии, наименьшая энергия, которой должна обладать частица (атом, ион, радикал) для того, чтобы произошла химическая реакция. Одна из основных величин, определяющих скорость реакции при данной температуре.

    ЭНЕРГИЯ ПОКОЯ частицы (тела) , энергия частицы в системе отсчета, в которой частица покоится: Е0 = m0 с2, где m0 — масса покоя частицы, с — скорость света в вакууме.

    ЭНЕРГИЯ СВЯЗИ, разность между энергией связанной системы частиц и суммарной энергией этих частиц в свободном состоянии. Для устойчивых систем энергия связи отрицательна и тем больше по абсолютной величине, чем прочнее система. Энергия связи с обратным знаком равна минимальной работе, которую нужно затратить, чтобы разделить систему на составляющие ее частицы.

    Источник: wikipedia.org
    4 Нравится Пожаловаться
    4 ОТВЕТА
    SM Мудрец (14798) 6 лет назад
    Заряд.
    Нравится Пожаловаться
    Светлана Забродина Гуру (3209) 6 лет назад
    Энергия — скалярная физическая величина, являющаяся единой мерой различных форм движения материи и мерой перехода движения материи из одних форм в другие.
    1 Нравится Пожаловаться
    ВиктОр Мыслитель (5174) 6 лет назад
    Энергия — это способность тела совершать работу.
    1 Нравится Пожаловаться
    Евгений Кузнецов Просветленный (24141) 6 лет назад
    ЭНЕРГИИ СОХРАНЕНИЯ ЗАКОН, закон природы, согласно которому энергия в природе не возникает из ничего и не исчезает; она может только переходить из одной формы в другую.

    ЭНЕРГИЯ (от греч. energeia — действие, деятельность) , общая количественная мера различных форм движения материи. В физике различным физическим процессам соответствует тот или иной вид энергии: механическая, тепловая, электромагнитная, гравитационная, ядерная и т. д. Вследствие существования закона сохранения энергии понятие энергии связывает воедино все явления природы.

    ЭНЕРГИЯ АКТИВАЦИИ в химии, наименьшая энергия, которой должна обладать частица (атом, ион, радикал) для того, чтобы произошла химическая реакция. Одна из основных величин, определяющих скорость реакции при данной температуре.

    ЭНЕРГИЯ ПОКОЯ частицы (тела) , энергия частицы в системе отсчета, в которой частица покоится: Е0 = m0 с2, где m0 — масса покоя частицы, с — скорость света в вакууме.

    ЭНЕРГИЯ СВЯЗИ, разность между энергией связанной системы частиц и суммарной энергией этих частиц в свободном состоянии. Для устойчивых систем энергия связи отрицательна и тем больше по абсолютной величине, чем прочнее система. Энергия связи с обратным знаком равна минимальной работе, которую нужно затратить, чтобы разделить систему на составляющие ее частицы.

    2 Нравится Пожаловаться

    Введите текст ответа
    ФотоВидеоИсточник:
    Символов: 3800
    Ответить
    Нажимая на кнопку, вы принимаете условия пользовательского соглашения
    ПОХОЖИЕ ВОПРОСЫ
    Что такое Энергия? (физика)
    Ивлампий Глюк в «Образование», 6 лет назад• 1 ответ
    Энергия-что это такое?
    Рысин Андрей в «Наука, Техника, Языки», 8 лет назад• 6 ответов
    Что такое энергия?
    Loir в «Наука, Техника, Языки», 4 года назад• 5 ответов
    что такое энергия?
    Милосвет в «Философия, Непознанное», 8 лет назад• 9 ответов
    что такое энергия?
    слюопри бп в «Наука, Техника, Языки», 4 года назад• 5 ответов
    Реклама
    Банк «Открытие» купил «Рокетбанк»
    open.rocketbank.ru
    Что теперь? Уникальный продукт — премиум-карта с бесплатным обслуживанием!
    Адрес и телефонЕкатеринбург
    Гроубоксы всех размеров!
    agrodom.com
    Предоплата — 0 руб! Отправим за 24ч. Онлайн консультация. Выбери свой!
    Адрес и телефон

    Энергия — скалярная физическая величина, являющаяся единой мерой различных форм движения материи и мерой перехода движения материи из одних форм в другие

    Если энергия — это только то, что описано выше, а именно:
    1) способность тела совершать работу (из физике) и тут же, способность к действию — изначальное определение энергии,
    2) скалярная физическая величина, являющаяся единой мерой различных форм движения материи …и тут же, общая количественная мера различных форм движения материи…,

    то напрашиваются два вывода:
    1) Второй пункт отражает то, что никакой энергии в действительном мире нет, есть соглашение людей, о том как измерять движение материи.
    2) Первый пункт говорит о том, что использование таких словочетаний русского языка с нерусским словом «энергия» неправомерно: энергия бьёт ключом, из него энергия так и прёт, полон энергии, мы получаем/отдаём энергию и т. п. Поскольку способность не может бить ключом, переть из кого-либо, наполнять кого-то, и мы не можем получать/отдавать способность. Русский язык сопротивляется таким словосочетаниям. Способность можно открывать/вскрывать, совершенствовать, иметь. Способность может быть или отсутствовать. Однако приведённые выше словосочетания очень популярны, что показывает, что они отражают какую-то часть действительного мира. Просто имя подобрано неверно. Оказывается, действительно, использование слова энергия в русском живом языке стало использоваться сравнительно недавно, примерно с третей трети 19-го века, до этого оно использовалось только в научной среде и тоже сравнительно недавно, с 18-го века. А что, до этого наш народ не видел того явления, которое описывается как прёт, наполняет, бьёт ключом и т. п. Оказывается видел, и очень давно дал ему имя — Сила. Сила — это третья субстанция вселенной, наравне с духом и материей, которую почему-то обошли вниманием философы, а учёные по какой-то причине сильно сузили её значение. И она имеет свойства близкие к жидкости, а не газу, по крайней мере так силу описывали люди, которые были способны видеть её напрямую. И ещё её можно «бусать», т. е. пить по-офеньски. Историю слов энергия и сила можно посмотреть в словарях разных лет, а если хотите прочитать в сжатом ввиде со всеми ссылками, читайте А. А. Шевцова «Сила».

    Эне́ргия — скалярная физическая величина, являющаяся единой мерой различных форм движения и взаимодействия материи, мерой перехода движения материи из одних форм в другие.

    touch.otvet.mail.ru

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о