Физика: Механикалык энергия
Версия от 01:10, 17 августа 2018; Azim (обсуждение | вклад)
Содержание
Энергия
Энергия. Жөө басуу, автоунаада жүрүү, футбол ойноо жана ондогон күнүмдүк жасоочу нерселер, бирок биз ушул нерселердин баарынын болуп жатканын кээде гана ойлонобуз. Ушулардын баардыгы энергиянын жардамы менен жүрөт.
“Энергия” деген сөз грек тилинен которгондо “аракет” дегенди билдирет. Энергиялуу деп биз активдүү кыймылы бар адамды айтабыз, ошол эле маалда бир нече аракеттерди жасаса.
Энергия – скалярдуу чоңдук, тело жасай турган (жумуштун запасын) максималдуу жумушту мүнөздөйт.
Энергиянын кийинки түрлөрү бар: механикалык, жылуулук, электрдик, химиялык, жарык, атомдук (ядердик).
Биздин жашообуздагы көп кездешкени - механикалык энергия. Механикада телонун энергиясы же телолордун системасы телолордун өз ара абалынан жана алардын ылдамдыгынан аныкталат.
Потенциалдык жана кинетикалык энергия
Механикада энергияны эки түргө бөлүшөт: кинетикалык энергия (кыймылдуулар үчүн) жана потенциалдык энергия (тынч алган телолор үчүн).
Потенциалдык жана кинетикалык энергиянын биргелешкени телонун системасында толук механикалык энергия түзүлөт.
СИ системасында жумушту жана энергиянын ченөө бирдиги джоуль (Дж), чекитти жылдыруудагы кетирилген күчкө жумшалган, бир ньютонго барабар, бир метр аралыктагы күчтүн аракетинин багытынын жумушуна барабар.
Эгерде бир бөлүк нанды май менен жесеңер, ал 315 килоджоул энергияга ээ, ал силерге 15 минута тез кадам шилтеп басууга же велосипед менен жүрүүгө, 6 минута секирип же 1,5 саат бою уктаганга жетет.
315 килоджоуль энергия 60 ватт лампочканын 1,5 саат күйүшүнө, автоунаа саатына 80 километр ылдамдыкта 7 секунд жүрүүгө жетмек.
1 Дж = кг•м²/с² = Н•м.
Баардык физикалык өз ара аракеттеринде энергия пайда болбойт жана жоголуп кетпейт. Ал жөн гана бир формадан экинчи формага өтүп кетет.
Кинетикалык энергия-бул кыймылдагы телонун энергиясы. (грек сөзүнөн “kinema”-кыймыл).
Кинетикалык энергияга эки кыймылдагы тело басым кылат. Мисалы, аккан суу шамалы, айланып жаткан дөңгөлөк, кыймылдап жаткан электрон ж.б.у.с.
Кинетикалык энергиянын физикалык мааниси бул энергия жасалуучу жумушка барабар.
Потенциалдык энергия мисалы, жер бетинен кандайдыр бир бийиктике көтөрүлгөн таш, кысылган же чоюлган пружина ж.б.
Өз ара аракеттенүүчү телолор бир эле убакытта кинетикалык дагы потенциалдык дагы энергияны камтый алат, башкача айтканда толук энергияны.
Учуп бара жаткан топ, мисалы, кинетикалык да потенциалдык да энергияга ээ, анткени ал алдыга гана кыймыл кылбастан ал дүйнөлүк тартылуу күчү аркылуу Жер менен өз ара аракеттенишет. Жерге чабылган убактагы топтун механикалык энергиясы анын ички энергиясына кээ бир бөлүктөрү өтүп кетет.ж.б.
Механикалык энергия
Механикалык энергия адамга байыркы замандан бери эле белгилүү жана жаа, бычак, балта, маятник, турна, шамал тегирмени, баллиста, праща, суудагы дөңгөлөк, парус саат деген сыяктуу ар кандай механизмдерде пайдаланылып келе жатат.
Пайдалуу шилтемелер
- 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
- 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
- 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
Библиография
- 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
Окумуштуулар адамдарды “басып жүргөн” электростанцияларга айлантат.
Америкалык жана канадалык окумуштуулар механикалык энергияны которуш үчүн түзүлүш ойлоп табышты, ал болсо адамдын кыймылы аркылуу электронду алат. Ал адамдын тизесине бекитилет да энергияны чыгарат. Ал энергия 10 чөнтөк телефонду заряддоого жете тургандай.
Ал прибор энергияны, адам бутунун кыйымылынын жай болгон маалында алат. Мындай принцип бул түзүлүшүнүн иштөөсүнүн негизи, ал болсо жаңы типтеги автооунааларда колдонулуп жатат. Энергиянын бир бөлүгү кыймылдаткычтын иштешинен алынса, башка бөлүгү токтотуудан алынат. Жаңы түзүлүш өз ыктыярчыларга колдонулуп көрүлгөн. Сыноонун жүрүшүндө алар ар бир бутуна 1,6 кг дык түзүлүштү кийип алышып чуркоочу жолчодо болушту. Окумуштуулар орточо ылдамдыгы 3,5км/саатына кубаттулугу 5 ватт энергиянын иштелип чыгаарын тастыкташты. Окумуштуулар бул түзүлүштү ар кайсы тарапта колдонууну ойлоп табышты. Биринчи катарда бирөө жарымдын жашоосу көз каранды болуп кала турган тынымы жок иштей турган медициналык приборлор, мисалы, инсулиндик соргуч же кардиостимулятор, жүрөктүн кагышын нормалдап турат. Экинчиден ал саякатчылар жана солдаттар үчүн эң керектүү болот.
Дүйнө боюнча ар кайсы өлкөнүн окумуштуулары азыр басып бара жатканда энергияны өндүрүүчү түзүлүштү тапканга аракет кылып жатышат.
Ошондой эле ар кандай убактарда атайын батектер иштелип чыккан, алар механикалык энергиянын басымын электрондук кылып өзгөртүп турат, колду “силкүүдөн” иштеп турган сааттар, өйдө ылдый кыймылдан энергияны чыгарган рюкзактар да бар. бирок алардын КПдсы жаңы приболордун КПДсына тең келе албайт. Изилдөөчүлөр чыңалган генераторду, алардын жаңысы өзүн көрсөткөн “алтын ортосу” –жеңил жана жетишээрлик көп сандагы энергияны иштеп чыгарат.
- Жүктү лом же кран менен көтөрсөң, анын ички (потенциалдык) энергиясы көтөрүлөт.
- Кыймылдаткычтагы ички күйүү ички (жылуулук) күйүүчүнүн энергиясы кинетикалык поршендин энергиясына (ал жылат) өтөт.
- Рогаткадан ташты атуу менен биз анын кинетикалык энергиясын жогорулатабыз.
- Пружинаны кысуу менен анын ички энергиясын жогорулатабыз.
- Идиштеги газ же суюктукту кысуу менен биз алардын ички энергиясын жогорулатабыз
- Газ кеңейүү менен жумуш жасайт, аны менен ал ички энергиясын төмөндөтөт.
- Качан ок бутага тийгенде-кинетикалык энергия жылуулукка (ичкиге) айланат, ал эми химиялык (ички) атууда энергия октун кинетикалык энергиясына айланат.
- Эгерде мектепке баргың келбей жатса, градусникти алып колун менен сүрткүлөсөң, градусниктин ички энергиясы көтөрүлөт да, ал анда температураны көрсөтөт. Сен аны апаңа көрсөтсөң ал сени сабактан калтырат.
- Эгерде мискейди газдын конфоркасына койсоң, андагы суу кайнап чыккандан кийин капкак секирип баштайт жана бул тескери кубулуш болуп саналат.
- Кандайдыр бир тело чоң бийиктиктен кулап жана жерге тийсе, анда ал ысыйт, башкача айтканда кулануунун механикалык энергиясы ичкиге айланат.
- Муз үстүндөгү тайгаланып бараткан шайба сүрүлүү күчүнүн жардамы менен токтойт, анда анын механикалык (кинетикалык) энергиясы жөн гана жоголбойт, ал шайба менен муздун тартипсиз кыймылдагы малекуласына берилет.
Ички энергиянын кайрадан механикалык энергияга өтүшүн карап бакоо кыйын эмес.
- Эгерде жабык чайнекте суу ысытсак, анда суунун ички энергиясы жана буунун ички энергиясы өсүп баштайт. Буунун басымы аябай көтөрүлө баштагандыктан, анын капкагы дагы түртүлө баштайт. Капкактын кинетикалык энергиясы буунун ички энергиясынын эсебинен жогорулайт. Суунун буусу кеңейип жумуш жасайт жана сууйт. Анын ички энергиясы муну менен азаят.