БИЛИМ БУЛАГЫ

Физика: Механическая энергия — различия между версиями

(→‎Библиография)
 
(не показаны 34 промежуточные версии 2 участников)
Строка 2: Строка 2:
 
<div class="row  phis-bg"><div class="maintext large-8 medium-7 columns"><!-- Page Content -->
 
<div class="row  phis-bg"><div class="maintext large-8 medium-7 columns"><!-- Page Content -->
  
−
Энергия. Шагая пешком, катаясь на автомобиле, играя в футбол и проделывая ещё десятки повседневных вещей, мы редко задумываемся о том, как именно всё это происходит. Все это происходит благодаря энергии.
+
== Энергия ==
 +
 
 +
Шагая пешком, катаясь на автомобиле, играя в футбол и проделывая ещё десятки повседневных вещей, мы редко задумываемся о том, как именно всё это происходит. Все это происходит благодаря энергии.
  
 
Слово «'''энергия'''» в переводе с греческого означает «действие». Энергичным мы называем человека, который активно двигается, производя при этом множество разнообразных действий.
 
Слово «'''энергия'''» в переводе с греческого означает «действие». Энергичным мы называем человека, который активно двигается, производя при этом множество разнообразных действий.
  
−
'''Энергия''' - скалярная величина, характеризующая максимальную работу, которую может совершить тело (запас работы).
+
<div class="textblock">{{center|'''Энергия''' - скалярная величина, характеризующая максимальную работу, которую может совершить тело (запас работы).}}</div>
  
 
Существуют следующие виды энергии: ''механическая'', ''тепловая'', ''электрическая'', ''химическая'', ''световая'', ''атомная (ядерная)''.
 
Существуют следующие виды энергии: ''механическая'', ''тепловая'', ''электрическая'', ''химическая'', ''световая'', ''атомная (ядерная)''.
Строка 12: Строка 14:
 
Наиболее часто встречающаяся нам в повседневной жизни – механическая энергия. В механике энергия тела или системы тел определяется взаимным положением тел или системы тел и их скоростями.  
 
Наиболее часто встречающаяся нам в повседневной жизни – механическая энергия. В механике энергия тела или системы тел определяется взаимным положением тел или системы тел и их скоростями.  
  
−
В механике выделяют два вида энергии: ''кинетическую энергию (для движущихся)'' и '''потенциальную энергию потенциальную (для покоящихся тел)'''.
+
==Потенциальная и кинетическая энергия ==
 +
В механике выделяют два вида энергии: ''кинетическую энергию (для движущихся)'' и '''потенциальную энергию (для покоящихся тел)'''.
  
−
<div class="show-for-large-up">{{center|[[Файл:Физика 27. Механическая, кинетическая и потенциальная энергия — Академия занимательных наук.mp4|400px]]}}</div>
 
−
<div class="hide-for-large-up">{{center|[[Файл:Физика 27. Механическая, кинетическая и потенциальная энергия — Академия занимательных наук.mp4|400px]]}}</div>
 
  
−
Суммарно потенциальная и кинетическая энергия системы тел составляют полную механическую энергию для этой системы тел
+
{{center|[[file:Kinet_poten_akad.mp4|500px| Потенциальная и кинетическая энергия]]}}
 +
<div style="color:blue; text-align:center"> Потенциальная и кинетическая энергия </div>
  
−
<div class="show-for-large-up">{{center|[[Файл:Энергия.jpg|400px]]}}</div>
+
<div class="textblock">{{center|'''Суммарно потенциальная и кинетическая энергия системы тел составляют полную механическую энергию для этой системы тел'''}}</div>
−
<div class="hide-for-large-up">{{center|[[Файл:Энергия.jpg|400px]]}}</div>
+
 
 +
<div class="show-for-large-up">{{center|[[Файл:Энергия.jpg]]}}</div>
 +
<div class="hide-for-large-up">{{center|[[Файл:Энергия.jpg]]}}</div>
  
 
Единица измерения работы и энергии в системе СИ джоуль (Дж), который равен работе, совершаемой при перемещении точки приложения силы, равной одному ньютону, на расстояние одного метра в направлении действия силы.
 
Единица измерения работы и энергии в системе СИ джоуль (Дж), который равен работе, совершаемой при перемещении точки приложения силы, равной одному ньютону, на расстояние одного метра в направлении действия силы.
  
−
Если вы съедите кусок хлеба с маслом, в котором содержится 315 килоджоулей энергии, вам хватит ее для того, чтобы 15 минут идти быстрым шагом или ехать на велосипеде, 6 минут прыгать или спать в течение 1,5 часа.
+
1 Дж = кг•м²/с² = Н•м.
 +
 
 +
<div class="show-for-large-up">{{right|[[Файл:Хлеб_с_маслом.jpg]]}}</div>
 +
<div class="hide-for-large-up">{{center|[[Файл:Хлеб_с_маслом.jpg]]}}</div>
  
−
<div class="show-for-large-up">{{center|[[Файл:Хлеб_с_маслом.jpg|400px]]}}</div>
+
Если вы съедите кусок хлеба с маслом, в котором содержится 315 килоджоулей энергии, вам хватит ее для того, чтобы 15 минут идти быстрым шагом или ехать на велосипеде, 6 минут прыгать или спать в течение 1,5 часов.
−
<div class="hide-for-large-up">{{center|[[Файл:Хлеб_с_маслом.jpg|400px]]}}</div>
 
  
 
315 килоджоулей энергии хватило бы для того, чтобы лампочка 60 ватт горела 1,5 часа, автомобиль ехал со скоростью 80 километров в час в течение 7 секунд.
 
315 килоджоулей энергии хватило бы для того, чтобы лампочка 60 ватт горела 1,5 часа, автомобиль ехал со скоростью 80 километров в час в течение 7 секунд.
−
 
−
1 Дж = кг•м²/с² = Н•м.
 
  
 
При любых физических взаимодействиях энергия не возникает и не исчезает. Она лишь превращается из одной формы в другую.
 
При любых физических взаимодействиях энергия не возникает и не исчезает. Она лишь превращается из одной формы в другую.
  
−
'''Кинетическая энергия''' - энергия движущегося тела (от греческого слова «kinema» - движение).  
+
<div class="textblock">{{center|'''Кинетическая энергия''' - энергия движущегося тела (от греческого слова «kinema» - движение).}}</div>
−
 
+
 
Кинетической энергией обладают все движущиеся тела. Например, текущая вода, ветер, вращающееся колесо, движущийся электрон и т.д.  
 
Кинетической энергией обладают все движущиеся тела. Например, текущая вода, ветер, вращающееся колесо, движущийся электрон и т.д.  
  
−
Физический смысл кинетической энергии заключается в том, что эта энергия равна работе, которую надо совершить.  
+
Физический смысл кинетической энергии заключается в том, что эта энергия равна работе, которую надо совершить при изменении скорости тела.  
  
 
Потенциальной энергией обладают, например, поднятый камень на какую-нибудь высоту над Землей, сжатая или растянутая пружина и др.
 
Потенциальной энергией обладают, например, поднятый камень на какую-нибудь высоту над Землей, сжатая или растянутая пружина и др.
  
−
<div class="show-for-large-up">{{center|[[Файл:Потенциальная энергия - Физика в опытах и экспериментах.mp4|400px|start=1]]}}</div>
+
<div class="show-for-large-up">{{left|[[Файл:Potencial_energy.mp4|400px|start=1]]}}</div>
−
<div class="hide-for-large-up">{{center|[[Файл:Потенциальная энергия - Физика в опытах и экспериментах.mp4|400px|start=1]]}}</div>
+
<div class="hide-for-large-up">{{center|[[Файл:Potencial_energy.mp4|400px|start=1]]}}</div>
  
 
Взаимодействующие тела могут обладать одновременно и кинетической и потенциальной энергией, то есть полной энергией.
 
Взаимодействующие тела могут обладать одновременно и кинетической и потенциальной энергией, то есть полной энергией.
  
 
Летящий мяч, например, обладает и кинетической и потенциальной энергией, так как кроме движения вперед он взаимодействует с Землей силой всемирного тяготения. В момент удара о Землю механическая энергия мяча частично переходит во внутреннюю энергию и т.д.
 
Летящий мяч, например, обладает и кинетической и потенциальной энергией, так как кроме движения вперед он взаимодействует с Землей силой всемирного тяготения. В момент удара о Землю механическая энергия мяча частично переходит во внутреннюю энергию и т.д.
 +
 +
==Механическая энергия==
  
 
Механическая энергия широко известна человеку с древнейших времен и применяется в таких устройствах, как: стрела, копье, нож, топор, праща, баллиста, повозка, маятник, журавль, ветряная мельница, водяное колесо, парус, гончарный круг, часы, и другие самые разнообразные механизмы.
 
Механическая энергия широко известна человеку с древнейших времен и применяется в таких устройствах, как: стрела, копье, нож, топор, праща, баллиста, повозка, маятник, журавль, ветряная мельница, водяное колесо, парус, гончарный круг, часы, и другие самые разнообразные механизмы.
  
−
Приведем примеры наиболее распространенных и используемых источников механической энергии: ветер (http://greensource.ru/istochniki-jenergii/veter.html), течение рек (http://greensource.ru/istochniki-jenergii/reki.html), приливы и отливы морей и океанов (http://greensource.ru/istochniki-jenergii/prilivy-otlivy-morskie-okeanskie.html), сельскохозяйственные животные (https://ru.wikipedia.org/wiki/Сельскохозяйственные_животные) и сам человек (http://greensource.ru/spravochnik/jenergija-i-obmen-vewestv-v-organizme-cheloveka.html).
+
<ul class=" example-orbit" data-orbit="" data-options="animation:slide; pause_on_hover:true; animation_speed:500; navigation_arrows:true; resume_on_mouseout: true; timer_speed:4500;" >
 +
  <li class="active">
 +
    [[file:Слайд1энергия.JPG]]
 +
  </li>
 +
<li>
 +
    [[file:Слайд2энергия.JPG]]
 +
  </li>
 +
<li>
 +
  [[file:Слайд3энергия.JPG]]
 +
  </li>
 +
<li>
 +
  [[file:Слайд4энергия.JPG]]
 +
  </li>
 +
<li class="active">
 +
    [[file:Слайд5энергия.JPG]]
 +
  </li>
 +
<li class="active">
 +
    [[file:Слайд6энергия.JPG]]
 +
  </li>
 +
<li class="active">
 +
    [[file:Слайд7энергия.JPG]]
 +
  </li>
 +
<li class="active">
 +
    [[file:Слайд8энергия.JPG]]
 +
  </li>
 +
<li class="active">
 +
    [[file:Слайд9энергия.JPG]]
 +
  </li>
 +
<li class="active">
 +
    [[file:Слайд10энергия.JPG]]
 +
  </li>
 +
<li class="active">
 +
    [[file:Слайд11энергия.JPG]]
 +
  </li>
 +
<li class="active">
 +
    [[file:Слайд12энергия.JPG]]
 +
  </li>
 +
</ul>
  
−
Преобразование механической энергии в электрическую энергию осуществляется генераторами тока (http://greensource.ru/proizvodstvo-jenergii/jelektrogeneratory.html). В генераторе происходит превращение вращательного движения вала в электричество. Для вращения вала применяют следующие источники механической энергии: течение рек (http://greensource.ru/spravochnik/jenergija-i-obmen-vewestv-v-organizme-cheloveka.html), океанские и морские приливы-отливы, ветер (http://greensource.ru/istochniki-jenergii/vozdushnyj-okean.html).
+
<div class="light" style="float:right;>[[#Начало|В начало]]</div><br clear=all />
 +
 
 +
==Глоссарий==
 +
*'''Кинетическая энергия''' - энергия движущегося тела (от греческого слова «kinema» - движение
  
−
<div class="light" style="float:right;>[[#Начало|В начало]]</div><br clear=all />
+
*'''Энергия''' - скалярная величина, характеризующая максимальную работу, которую может совершить тело (запас работы).
−
==Занимательные опыты дома==
 
  
−
*Переход механической энергии в теплоту - http://www.diagram.com.ua/tests/fizika/fizika272.shtml
 
−
*Простейшая модель ветряного двигателя - http://www.diagram.com.ua/tests/fizika/fizika261.shtml
 
−
*Ветряной двигатель - http://www.diagram.com.ua/tests/fizika/fizika262.shtml
 
−
*Опыты с накопленной энергией - http://www.diagram.com.ua/tests/fizika/fizika091.shtml
 
−
*Топ 10 способов производства энергии - https://dekatop.com/archives/8334
 
 
<div class="light" style="float:right;>[[#Начало|В начало]]</div><br clear=all />
 
<div class="light" style="float:right;>[[#Начало|В начало]]</div><br clear=all />
  
 
==Полезные ссылки==
 
==Полезные ссылки==
 +
*Аура воды и ее энергия - http://www.watermap.ru/articles/aura-vody-i-ee-energiya
 +
*Ветряной двигатель - http://www.diagram.com.ua/tests/fizika/fizika262.shtml
 
*ВОДЯНОЙ ДВИГАТЕЛЬ - http://greensource.ru/proizvodstvo-jenergii/vodjanoj-dvigatel.html
 
*ВОДЯНОЙ ДВИГАТЕЛЬ - http://greensource.ru/proizvodstvo-jenergii/vodjanoj-dvigatel.html
−
*Аура воды и ее энергия - http://www.watermap.ru/articles/aura-vody-i-ee-energiya
+
*Источники энергии – воздушные течения (ветер) в атмосфере. http://greensource.ru/istochniki-jenergii/veter.html 
 +
*Источники энергии – воздушный океан. http://greensource.ru/istochniki-jenergii/vozdushnyj-okean.html.
 +
*Источники энергии – реки. http://greensource.ru/istochniki-jenergii/reki.html
 
*Как накопить и сохранить энергию из возобновляемых источников - https://econet.ru/articles/90946-kak-nakopit-i-sohranit-energiyu-iz-vozobnovlyaemyh-istochnikov
 
*Как накопить и сохранить энергию из возобновляемых источников - https://econet.ru/articles/90946-kak-nakopit-i-sohranit-energiyu-iz-vozobnovlyaemyh-istochnikov
 +
*Опыты с накопленной энергией - http://www.diagram.com.ua/tests/fizika/fizika091.shtml
 +
*Переход механической энергии в теплоту - http://www.diagram.com.ua/tests/fizika/fizika272.shtml
 +
*Простейшая модель ветряного двигателя - http://www.diagram.com.ua/tests/fizika/fizika261.shtml
 +
*Приливы и отливы морей и океанов. http://greensource.ru/istochniki-jenergii/prilivy-otlivy-morskie-okeanskie.html
 +
*Сельскохозяйственные животные (https://ru.wikipedia.org/wiki/Сельскохозяйственные_животные)
 +
*Топ 10 способов производства энергии - https://dekatop.com/archives/8334
 +
*Электрогенераторы различных типов. http://greensource.ru/proizvodstvo-jenergii/jelektrogeneratory.html.
 +
*Энергия и обмен веществ в организме человека. http://greensource.ru/spravochnik/jenergija-i-obmen-vewestv-v-organizme-cheloveka.html.
 +
*Энергия и обмен веществ в организме человека. http://greensource.ru/spravochnik/jenergija-i-obmen-vewestv-v-organizme-cheloveka.html
  
−
<div class="light" style="float:right;>[[#Начало|В начало]]</div><br clear=all />
 
−
==Глоссарий==
 
 
<div class="light" style="float:right;>[[#Начало|В начало]]</div><br clear=all />
 
<div class="light" style="float:right;>[[#Начало|В начало]]</div><br clear=all />
  
 
== Библиография ==
 
== Библиография ==
−
*http://www.nado5.ru/e-book/ehnergiya-potencialnaya-i-kineticheskaya-ehnergiya - Энергия: потенциальная и кинетическая энергия
+
*Энергия: потенциальная и кинетическая энергия - http://www.nado5.ru/e-book/ehnergiya-potencialnaya-i-kineticheskaya-ehnergiya  
 +
*Есть ли в природе энергия - http://scorcher.ru/art/theory/anaksagor/energ.htm
 +
*Внутренняя энергия - http://phscs.ru/physics8/internal-energy
  
 
<div class="light" style="float:right;>[[#Начало|В начало]]</div><br clear=all />
 
<div class="light" style="float:right;>[[#Начало|В начало]]</div><br clear=all />
Строка 83: Строка 136:
 
<!-- Sidebar -->
 
<!-- Sidebar -->
 
<div class="large-4 medium-5 columns">
 
<div class="large-4 medium-5 columns">
 +
 +
<!-- третий элемент сайдбара викторины игры тесты -->
 +
<div class="shadow  radius sbstyle" style="margin-top:20px;">
 +
<div class="row">
 +
<div class="large-10 small-10 large-centered small-centered columns rubric" style="background-color:lightgrey;">Как приподнять легковой автомобиль?</div>
 +
</div>
 +
[[Файл:FIZIKA_механическая_энергия.mp4]]
 +
</div>
 +
 
<!-- Первый элемент сайдбара Это интересно или топ5/10/15 -->
 
<!-- Первый элемент сайдбара Это интересно или топ5/10/15 -->
 
<div class="shadow radius sbstyle">
 
<div class="shadow radius sbstyle">
Строка 88: Строка 150:
 
<div class="large-10 small-10 large-centered small-centered columns rubric" style="background-color:lightgrey;">"Ходячие" электростанции</div>
 
<div class="large-10 small-10 large-centered small-centered columns rubric" style="background-color:lightgrey;">"Ходячие" электростанции</div>
 
</div>
 
</div>
−
<span class="firstcharacter">'''У'''</span><p align="justify">ченые превратят людей в "ходячие" электростанции
+
<span class="firstcharacter">'''У'''</span>ченые превратят людей в "ходячие" электростанции
 +
 
 +
Американские и канадские ученые разработали устройство для перевода механической энергии, получаемой при движении человека в электрическую. Устройство крепится на колено и производит энергию достаточную для подзарядки 10 мобильных телефонов.
 +
 
 +
Прибор получает энергию, которую человек выделяет при замедлении движения ноги. Подобный принцип лежит в основе работы устройства, которое уже используется в легковых автомобилях нового типа. Часть энергии они получают от работы двигателя, а другую часть извлекают при торможении.
 +
 
 +
Новое устройство было испытано на добровольцах. В ходе испытаний на беговой дорожке они надевали устройство весом 1,6 кг. на каждую ногу. Ученые установили, что при средней скорости 3,5 км/ч вырабатывается энергия мощностью около 5 ватт.
 +
 
 +
Ученые уже придумали различное применение данному устройству. В первую очередь, оно будет необходимо тем, чья жизнь зависит от бесперебойной работы медицинских приборов, например инсулинового насоса или кардиостимулятора, который поддерживает сердечный ритм в норме. Во-вторых, оно будет очень полезно для путешественников и солдат.
  
−
Американские и канадские ученые разработали устройство для перевода механической энергии, получаемой при движении человека в электрическую. Устройство крепится на колено и производит энергию достаточную для подзарядки 10 мобильных телефонов.<br />
+
Исследователи из разных стран мира уже давно пытаются разработать устройство, которое бы использовало вырабатываемую при ходьбе энергию. В частности, в разное время были изобретены специальная подошва, которая переводит механическую энергию давления в электрическую, наручные часы, работающие от "размахивания" руки, и рюкзак, производящий энергию при движениях вверх-вниз. Однако их КПД не сравнятся с КПД нового прибора. Как считают изобретатели наколенного генератора, их новинка представляет собой "золотую" середину - легкое устройство и вырабатывает достаточно большое количество энергии.
−
Прибор получает энергию, которую человек выделяет при замедлении движения ноги. Подобный принцип лежит в основе работы устройства, которое уже используется в легковых автомобилях нового типа. Часть энергии они получают от работы двигателя, а другую часть извлекают при торможении.<br />
 
−
Новое устройство было испытано на добровольцах. В ходе испытаний на беговой дорожке они надевали устройство весом 1,6 кг. на каждую ногу. Ученые установили, что при средней скорости 3,5 км/ч вырабатывается энергия мощностью около 5 ватт.<br />
 
−
Ученые уже придумали различное применение данному устройству. В первую очередь, оно будет необходимо тем, чья жизнь зависит от бесперебойной работы медицинских приборов, например инсулинового насоса или кардиостимулятора, который поддерживает сердечный ритм в норме. Во-вторых, оно будет очень полезно для путешественников и солдат.<br />
 
−
Исследователи из разных стран мира уже давно пытаются разработать устройство, которое бы использовало вырабатываемую при ходьбе энергию. В частности, в разное время были изобретены специальная подошва, которая переводит механическую энергию давления в электрическую, наручные часы, работающие от "размахивания" руки, и рюкзак, производящий энергию при движениях вверх-вниз. Однако их КПД не сравнятся с КПД нового прибора. Как считают изобретатели наколенного генератора, их новинка представляет собой "золотую" середину - легкое и вырабатывает достаточно большое количество энергии.
 
−
</p>
 
 
</div>
 
</div>
 +
  
 
<!-- третий элемент сайдбара викторины игры тесты -->
 
<!-- третий элемент сайдбара викторины игры тесты -->
Строка 103: Строка 169:
 
<div class="large-10 small-10 large-centered small-centered columns rubric" style="background-color:lightgrey;">Энергия в жизни</div>
 
<div class="large-10 small-10 large-centered small-centered columns rubric" style="background-color:lightgrey;">Энергия в жизни</div>
 
</div>
 
</div>
 +
[[Файл: 47_Энергия_в_жизни.jpg]]
 +
 
*Поднимаешь домкратом или краном груз, повышается его внутренняя (потенциальная) энергия.  
 
*Поднимаешь домкратом или краном груз, повышается его внутренняя (потенциальная) энергия.  
 
*В двигателе внутреннего сгорания внутренняя (тепловая) энергия топлива переходит в кинетическую энергию поршня (он движется).  
 
*В двигателе внутреннего сгорания внутренняя (тепловая) энергия топлива переходит в кинетическую энергию поршня (он движется).  
Строка 111: Строка 179:
 
*Когда пуля попадает в мишень - кинетическая энергия превращается в тепловую (внутреннюю), а при выстреле химическая (внутренняя) энергия превращается в кинетическую энергию пули.  
 
*Когда пуля попадает в мишень - кинетическая энергия превращается в тепловую (внутреннюю), а при выстреле химическая (внутренняя) энергия превращается в кинетическую энергию пули.  
 
*Если не хочется идти в школу, берешь градусник, трешь его о руку, внутренняя энергия градусника поднимается, и он показывает температуру. Показываешь маме, она оставляет тебя дома.  
 
*Если не хочется идти в школу, берешь градусник, трешь его о руку, внутренняя энергия градусника поднимается, и он показывает температуру. Показываешь маме, она оставляет тебя дома.  
−
*А если ставишь кастрюлю на газовую конфорку, после того как вода закипит крышка начинает подскакивать и дребезжать это как раз обратное явление. (Переход внутренней энергии в кинетическую).
+
*А если ставишь кастрюлю на газовую конфорку, после того как вода закипит, крышка начинает подскакивать и дребезжать, - это как раз обратное явление. (Переход внутренней энергии в кинетическую).
 
*Какое-либо тело падает с большой высоты и ударяется о землю, и оно нагревается, т. е. механическая энергия падения превращается во внутреннюю.
 
*Какое-либо тело падает с большой высоты и ударяется о землю, и оно нагревается, т. е. механическая энергия падения превращается во внутреннюю.
 
*Когда скользящая по льду шайба останавливается под действием силы трения, то ее механическая (кинетическая) энергия не просто исчезает, а передается беспорядочно движущимся молекулам льда и шайбы.  
 
*Когда скользящая по льду шайба останавливается под действием силы трения, то ее механическая (кинетическая) энергия не просто исчезает, а передается беспорядочно движущимся молекулам льда и шайбы.  
Строка 125: Строка 193:
 
</div>
 
</div>
  
−
<div class="show-for-large-up">{{center|[[Файл:Кинетическая_и_потенциальная_энергия._Как_не_перепутать.mp4|400px]]}}</div>
+
{{center|[[Файл:Kak_ne_pereputat.mp4|400px]]}}
−
<div class="hide-for-large-up">{{center|[[Файл:Кинетическая_и_потенциальная_энергия._Как_не_перепутать.mp4|400px]]}}</div>
 
  
−
</div></div>
+
</div>
 +
<div class="sbstyle">
 +
<div class="row">
 +
<div class="large-10 small-10 large-centered small-centered columns rubric" style="margin-top:20px">Пройди тестирование</div>
 +
</div>
 +
 +
</div>
 +
</div>
  
 
{{lang|:KR:Физика: Механикалык энергия}}
 
{{lang|:KR:Физика: Механикалык энергия}}
−
[[Category:Физика: Механикалык энергия]]
 
 
[[Category:Средняя школа]]
 
[[Category:Средняя школа]]
 
[[Category:Физика]]
 
[[Category:Физика]]

Текущая версия на 09:33, 22 октября 2018

Энергия

Шагая пешком, катаясь на автомобиле, играя в футбол и проделывая ещё десятки повседневных вещей, мы редко задумываемся о том, как именно всё это происходит. Все это происходит благодаря энергии.

Слово «энергия» в переводе с греческого означает «действие». Энергичным мы называем человека, который активно двигается, производя при этом множество разнообразных действий.

Энергия - скалярная величина, характеризующая максимальную работу, которую может совершить тело (запас работы).

Существуют следующие виды энергии: механическая, тепловая, электрическая, химическая, световая, атомная (ядерная).

Наиболее часто встречающаяся нам в повседневной жизни – механическая энергия. В механике энергия тела или системы тел определяется взаимным положением тел или системы тел и их скоростями.

Потенциальная и кинетическая энергия

В механике выделяют два вида энергии: кинетическую энергию (для движущихся) и потенциальную энергию (для покоящихся тел).


Потенциальная и кинетическая энергия
Суммарно потенциальная и кинетическая энергия системы тел составляют полную механическую энергию для этой системы тел
Энергия.jpg
Энергия.jpg

Единица измерения работы и энергии в системе СИ джоуль (Дж), который равен работе, совершаемой при перемещении точки приложения силы, равной одному ньютону, на расстояние одного метра в направлении действия силы.

1 Дж = кг•м²/с² = Н•м.

Хлеб с маслом.jpg
Хлеб с маслом.jpg

Если вы съедите кусок хлеба с маслом, в котором содержится 315 килоджоулей энергии, вам хватит ее для того, чтобы 15 минут идти быстрым шагом или ехать на велосипеде, 6 минут прыгать или спать в течение 1,5 часов.

315 килоджоулей энергии хватило бы для того, чтобы лампочка 60 ватт горела 1,5 часа, автомобиль ехал со скоростью 80 километров в час в течение 7 секунд.

При любых физических взаимодействиях энергия не возникает и не исчезает. Она лишь превращается из одной формы в другую.

Кинетическая энергия - энергия движущегося тела (от греческого слова «kinema» - движение).

Кинетической энергией обладают все движущиеся тела. Например, текущая вода, ветер, вращающееся колесо, движущийся электрон и т.д.

Физический смысл кинетической энергии заключается в том, что эта энергия равна работе, которую надо совершить при изменении скорости тела.

Потенциальной энергией обладают, например, поднятый камень на какую-нибудь высоту над Землей, сжатая или растянутая пружина и др.

Взаимодействующие тела могут обладать одновременно и кинетической и потенциальной энергией, то есть полной энергией.

Летящий мяч, например, обладает и кинетической и потенциальной энергией, так как кроме движения вперед он взаимодействует с Землей силой всемирного тяготения. В момент удара о Землю механическая энергия мяча частично переходит во внутреннюю энергию и т.д.

Механическая энергия

Механическая энергия широко известна человеку с древнейших времен и применяется в таких устройствах, как: стрела, копье, нож, топор, праща, баллиста, повозка, маятник, журавль, ветряная мельница, водяное колесо, парус, гончарный круг, часы, и другие самые разнообразные механизмы.

  • Слайд1энергия.JPG
  • Слайд2энергия.JPG
  • Слайд3энергия.JPG
  • Слайд4энергия.JPG
  • Слайд5энергия.JPG
  • Слайд6энергия.JPG
  • Слайд7энергия.JPG
  • Слайд8энергия.JPG
  • Слайд9энергия.JPG
  • Слайд10энергия.JPG
  • Слайд11энергия.JPG
  • Слайд12энергия.JPG
В начало

Глоссарий

  • Кинетическая энергия - энергия движущегося тела (от греческого слова «kinema» - движение
  • Энергия - скалярная величина, характеризующая максимальную работу, которую может совершить тело (запас работы).
В начало

Полезные ссылки

В начало

Библиография

В начало

Как приподнять легковой автомобиль?

"Ходячие" электростанции

Ученые превратят людей в "ходячие" электростанции

Американские и канадские ученые разработали устройство для перевода механической энергии, получаемой при движении человека в электрическую. Устройство крепится на колено и производит энергию достаточную для подзарядки 10 мобильных телефонов.

Прибор получает энергию, которую человек выделяет при замедлении движения ноги. Подобный принцип лежит в основе работы устройства, которое уже используется в легковых автомобилях нового типа. Часть энергии они получают от работы двигателя, а другую часть извлекают при торможении.

Новое устройство было испытано на добровольцах. В ходе испытаний на беговой дорожке они надевали устройство весом 1,6 кг. на каждую ногу. Ученые установили, что при средней скорости 3,5 км/ч вырабатывается энергия мощностью около 5 ватт.

Ученые уже придумали различное применение данному устройству. В первую очередь, оно будет необходимо тем, чья жизнь зависит от бесперебойной работы медицинских приборов, например инсулинового насоса или кардиостимулятора, который поддерживает сердечный ритм в норме. Во-вторых, оно будет очень полезно для путешественников и солдат.

Исследователи из разных стран мира уже давно пытаются разработать устройство, которое бы использовало вырабатываемую при ходьбе энергию. В частности, в разное время были изобретены специальная подошва, которая переводит механическую энергию давления в электрическую, наручные часы, работающие от "размахивания" руки, и рюкзак, производящий энергию при движениях вверх-вниз. Однако их КПД не сравнятся с КПД нового прибора. Как считают изобретатели наколенного генератора, их новинка представляет собой "золотую" середину - легкое устройство и вырабатывает достаточно большое количество энергии.


Энергия в жизни

47 Энергия в жизни.jpg

  • Поднимаешь домкратом или краном груз, повышается его внутренняя (потенциальная) энергия.
  • В двигателе внутреннего сгорания внутренняя (тепловая) энергия топлива переходит в кинетическую энергию поршня (он движется).
  • Стреляя из рогатки камнем, мы повышаем его кинетическую энергию.
  • Сжимая пружину, повышаем ее внутреннюю энергию.
  • Сжимая жидкость или газ в сосуде, мы повышаем их внутреннюю энергию.
  • Газ, расширяясь, совершает работу, тем самым понижается его внутренняя энергия.
  • Когда пуля попадает в мишень - кинетическая энергия превращается в тепловую (внутреннюю), а при выстреле химическая (внутренняя) энергия превращается в кинетическую энергию пули.
  • Если не хочется идти в школу, берешь градусник, трешь его о руку, внутренняя энергия градусника поднимается, и он показывает температуру. Показываешь маме, она оставляет тебя дома.
  • А если ставишь кастрюлю на газовую конфорку, после того как вода закипит, крышка начинает подскакивать и дребезжать, - это как раз обратное явление. (Переход внутренней энергии в кинетическую).
  • Какое-либо тело падает с большой высоты и ударяется о землю, и оно нагревается, т. е. механическая энергия падения превращается во внутреннюю.
  • Когда скользящая по льду шайба останавливается под действием силы трения, то ее механическая (кинетическая) энергия не просто исчезает, а передается беспорядочно движущимся молекулам льда и шайбы.

Нетрудно наблюдать и обратный переход внутренней энергии в механическую.

  • Если нагревать воду в закрытом чайнике, то внутренняя энергия воды и внутренняя энергия пара начнут возрастать. Давление пара увеличится настолько, что крышка будет выбита. Кинетическая энергия крышки увеличится за счет внутренней энергии пара. Расширяясь, водяной пар совершает работу и охлаждается. Его внутренняя энергия при этом уменьшается.
Как не перепутать кинетическую и потенциальную энергию?
Пройди тестирование
Пройди тестирование
Источник — «https://bb.edu.gov.kg/index.php?title=Физика:_Механическая_энергия&oldid=27474»