Регистрация Вход
Физика 8-9 класс Venik

Что такое энергосбережение?

Ответы:

Физика полна законов о "сохранении". Существует закон о сохранении массы и закон о сохранении импульса. Аналогичным образом работает и закон энергосбережения. Проще говоря, закон об энергосбережении гласит, что энергия не может быть создана или уничтожена. Говоря более конкретно, закон энергосбережения относится к энергии в рамках "закрытой системы". На самом деле, закрытая система немного оставлена на усмотрение человека, выполняющего расчеты. Закрытая система - это группа объектов, взаимодействующих друг с другом и обменивающихся энергией. Другими словами, энергия закрытой системы никогда не будет потеряна. Она может меняться от вида энергии к типу энергии, но общая обмениваемая энергия остается неизменной.

Мне нравится использовать американские горки, когда я преподаю эту концепцию студентам. Давайте упростим и скажем, что закрытой системой, то есть американскими горками, являются трасса, автомобили (с колесами) и воздух, непосредственно окружающий американские горки. Когда американские горки находятся на вершине самого высокого холма, потенциальная энергия американских гор достигает максимума. Эта потенциальная энергия затем будет преобразована в кинетическую по мере спуска подставки вниз по склону холма. В идеале, вся потенциальная энергия холма превращается в кинетическую энергию скорости. Если гора дает подставку 1000 Дж потенциальной энергии, то она должна иметь 1 000 Дж кинетической энергии на дне подножия горы. Общая энергия системы была сохранена. Энергия не была потеряна, и подставка не закончилась с той энергией, с которой она начиналась.

Некоторые сообразительные ученики хотели бы отметить, что второй холм подставки должен быть таким же высоким, как и первый, если бы вся энергия была сохранена и преобразована в кинетическую энергию для перемещения набора подставных машин. К сожалению, это невозможно. Причина этого в том, что не вся начальная потенциальная энергия была преобразована в "полезную" энергию. Внутри системы существует трение и некоторая вибрация. Трение приводит к преобразованию энергии из потенциальной в тепловую. Похоже, что тепловое излучение "создано", но оно является результатом преобразования энергии. Вибрации вызывают звук, в результате чего образуется звуковая энергия. Тепловая энергия и звуковая энергия не являются полезными формами энергии для развлечений на американских горках, но они все же включаются в закрытую систему. Первоначальная потенциальная энергия может составлять 1000 Дж, и некоторые из них будут использоваться для создания звука, тепла и скорости вращения подставки. Полезно записать это как уравнение, чтобы увидеть сохранение. Это может выглядеть как следующее уравнение.

1 000 Дж потенциальной энергии = 850 Дж кинетической энергии + 100 Дж тепловой энергии + 50 Дж звуковой энергии.

2
Отв. дан Pilot
Для написания вопросов и ответов необходимо зарегистрироваться на сайте