Energie ist ein Wort, das in den unterschiedlichsten Zusammenhängen verwendet wird, aber in der Physik bezeichnet es die Leistungsfähigkeit Arbeit. Energie wird in vielen Formen ausgedrückt – unter anderem kinetisch, potentiell, chemisch – aber im Wesentlichen ist es eine physikalische Größeabstrakt, verwandt mit Bewegung ist das Neiner kannseinerstellt oder zerstört, aber nur transformiert, durch Aufbringen einer Kraft.
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Energie in der Physik
DAS Energie Es ist ein sehr komplexes Konzept und obwohl wir ständig darüber sprechen, verstehen wir es nicht formal, da die Definition von Energie ein anderes physikalisches Konzept beinhaltet: Arbeit. Theoretisch und einfach ist Arbeit jede Handlung, die gegen einen Stärke, sowie Erdanziehungskraft.
Das Wissen über Energie ist sehr umfangreich und umfasst mehrere Wissensgebiete. Diese Interdisziplinarität zeigt sich, wenn wir die einfache Aktion des Handelns gegen. analysieren Schwere.
Wenn wir uns hinhocken und eine Kiste vom Boden heben, wandeln wir Energie um. Diese Energie, die in Form von potentieller Gravitationsenergie auf die Box übertragen wurde, wurde durch eine äußere Kraft ausgeübt, die durch die Kontraktion einer großen Anzahl von Muskelfasern erzeugt wurde. Diese Kontraktion tritt auf, wenn elektrischer Strom fließt, der von spezialisierten Zellen stammt. Diese Zellen wiederum können nur dann Strom produzieren, wenn sie Energie aus den in der Nahrung vorhandenen chemischen Bindungen gewinnen, die, wenn sie gebrochen werden, Kalorien freisetzen.
Angesichts der Komplexität der Energie, wir beschränken uns auf das, was Energie für die Physik: Energie ist a ehrgeizigPhysiksteigen, deren Maßeinheit nach dem SI, und der Joule. Energie wird aus Arbeit definiert. Wenn wir an einem Körper arbeiten, tauscht dieser Körper mit uns Energie aus. Ö Arbeit ist also der Transformation oder Transfer der Energie, die einem Körper auftritt, der der Anwendung von a. ausgesetzt ist Stärkeextern.
Ö Arbeit eines konstanten Kraftmoduls kann als inneres Produkt aus Kraft und Weg berechnet werden. Es ist also die Kraftprojektion auf die Entfernung, d. h. bei der Arbeit, nur die zurückgelegte Strecke im Richtung der Stärke. Siehe unten die Formel zur Berechnung der Arbeit:
τ – Arbeit (J – Joule)
F – Kraft (N – Newton)
d – Entfernung (m – Meter)
θ – Winkel zwischen Kraft und Weg
Wenn an einem Körper Arbeit verrichtet wird, erfährt dieser Körper eine Zunahme oder Abnahme der in ihm enthaltenen Energiemenge, und dies manifestiert sich als Variationen im kinetische Energie oder Potenzial. Denken Sie daran, dass, wie gesagt, die Arbeit besteht aus einem bildenimwennTransferEnergie, also wurde diese Energie nicht erzeugt, aber transformiert.
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Welche Energiearten gibt es?
Da es mehrere gibt Kräfte in der Natur, es gibt auch viele Energieformen, aber alle stehen in direktem Zusammenhang mit Bewegung. Sehen Sie sich einige Beispiele für Energieformen an:
Kinetische Energie: ist die mit Bewegung verbundene Energie, alles was sich bewegt und Masse hat, hat kinetische Energie. Diese Energie ist direkt proportional zum Quadrat der Geschwindigkeit wo sich Körper bewegen.
Potenzielle Energie: ist eine, die von der Position des Körpers abhängt. Es gibt viele Formen potentieller Energie, wie die potentielle Gravitationsenergie, die elektrische potentielle Energie, ein elastische potentielle Energie, unter anderen.
mechanische Energie: ist die Summe von EnergieKinetik mit EnergienPotenziale eines beliebigen physikalischen Systems. UNS SystemePhysikerKonservative wo keine Reibung auftritt, bleibt mechanische Energie erhalten.
Wärmeenergie: ist das, was in Körpern enthalten ist, die über der Temperatur des Absoluter Nullpunkt. Wenn Wärmeenergie zwischen Körpern übertragen wird, heißt es Hitze.
Chemische Energie: ist die Energieform in chemische Bindungen und es kann aus der Verbrennung von Brennstoffen wie Benzin, Alkohol usw. gewonnen werden. Grundsätzlich ist es ein Energie von Natur elektrisch, da chemische Bindungen aus elektrischen Wechselwirkungen resultieren.
Elektrizität: elektrische potentielle Energie, einfach als elektrische Energie bekannt, ist diejenige, die aus der Wechselwirkung zwischen elektrische Ladungen, in einem gewissen Abstand voneinander getrennt.
Kernenergie: ist die Energie, die aus dem gewonnen wird Fission Von Atomkerne. Diese Energie ergibt sich aus der Wechselwirkung zwischen Protonen und Neutronen, die sich von einer Art angezogen fühlen Grundkraft der Natur als starke Kernkraft bekannt. Erfahren Sie mehr über das Thema in unserem Artikel: Kernphysik.
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Energieformeln
Es gibt Formeln, die verwendet werden, um jede der verschiedenen Energieformen zu berechnen. Lassen Sie uns überprüfen, was sie sind und was jede ihrer Variablen bedeutet:
→ Kinetische Energieformel
Die Formel von EnergieKinetik ist so, dass diese Energie gleich dem Produkt aus Masse und Geschwindigkeitsquadrat dividiert durch 2 ist, wie unten gezeigt:
ich – Masse (kg)
v – Geschwindigkeit (m/s)
→ Formel für potentielle Gravitationsenergie
Die Formel von EnergiePotenzialGravitation stellt fest, dass diese Form der potentiellen Energie gleich dem Produkt von drei Größen ist: Masse, Beschleunigung der Schwerkraft und Höhe:
→ Elastische potentielle Energieformel
Die Formel der elastischen potentiellen Energie ist gleich dem Produkt von Konstanteelastisch und das Quadrat der Federverformung geteilt durch 2. Uhr:
k – elastische Konstante (N/m)
x – Federverformung (m)
→ Formel für elektrische potentielle Energie
Die Formel von EnergiePotenzialelektrisch gleich dem Produkt von drei Größen (dem Modul der beiden elektrischen Ladungen, Q1 und Q2, und eine Proportionalitätskonstante k0) geteilt durch den Abstand zwischen den Ladungen:
k0 – elektrostatische Vakuumkonstante (Nm²/C²)
Q1 und Q2 – Module elektrischer Lasten
d – Entfernung (m)
Von Rafael Hellerbrock
Physik Lehrer
