Az energia megőrzésének törvénye az alapja

Napi tevékenységeiben, emberekszámos energiát használ: termikus, mechanikus, nukleáris, elektromágneses stb. Egyelőre csak egy formáját tekintjük - mechanikusnak. Ráadásul a fizika fejlődésének története szempontjából mechanikus mozgással, erõkkel és munkával foglalkozik. A tudomány megalakulásának egyik szakaszában felfedezték az energia megőrzésének törvényét.

Mechanikai jelenségeket vizsgálva,kinetikus és potenciális energia fogalmai. Kísérletileg megállapítást nyert, hogy az energia nem tűnik el nyom nélkül, egyik fajból másikra változik. Feltételezhetjük, hogy a legáltalánosabb formában említettek szerint a mechanikai energia megőrzésének törvénye.

Először is meg kell jegyezni, hogy összességében a lehetségesés a test kinetikus energiáját mechanikai energiának nevezik. Továbbá szem előtt kell tartani, hogy a teljes mechanikai energia védelmének törvénye külső befolyásolás és további veszteségek hiányában érvényes, például az ellenállási erők leküzdésével. Ha bármelyik ilyen követelményt megsértik, akkor az energia változása esetén veszteségei fordulnak elő.

A legegyszerűbb kísérlet, amely megerősítiEzeket a határfeltételeket egyedül lehet végrehajtani. Emelje fel a labdát a magasságra és engedje el. A padlóra ugrik, majd ugrik, majd ismét a padlóra esik, és ismét ugrik. De minden alkalommal, amikor a magassága növekszik, kevesebb lesz, amíg a labda mozdulatlanul fagyott a padlón.

Mit látunk ebben a tapasztalatunkban? Ha a labda álló és magasságban van, akkor csak potenciális energiája van. Ha az esés megkezdődik, akkor van egy sebessége, és így kinetikus energia jelenik meg. De ahogy csökken az esés, a magasság, amellyel a mozgás megkezdődött, kisebb lesz, és ennek megfelelően a potenciális energiája alacsonyabb lesz, azaz alacsonyabb lesz. Kinetikusvá válik. Ha elvégezzük a számításokat, megtudjuk, hogy az energiaértékek egyenlőek, ami azt jelenti, hogy az energiatakarékossági törvény ilyen feltételek mellett teljesül.

Ebben a példában azonban kettő megsértikorábban megállapított feltételeket. A labda a levegőben mozog és ellenáll az oldalának, bár kicsi. És az energiát az ellenállás leküzdésére fordítják. Ezenkívül a labda összeütközik a padlóval és visszapattan, azaz külsõ hatást tapasztal, és ez a második olyan megszegés, amely az energia megõrzésének törvényéhez szükséges.

Végül a labda ugrik, és őabbahagyja. Minden rendelkezésre álló kezdeti energiát a légellenállás és a külső hatás leküzdésére fordítanak. Az energia átalakításán kívül azonban a súrlódási erők leküzdésére is sor kerül. Ez a test felmelegedését okozza. Gyakran előfordul, hogy a fűtőérték nem túl jelentős, és csak pontos mérésekkel mérhető, de hasonló hőmérsékletváltozás létezik.

A mechanikusan kívül más típusú energia is létezik -fény, elektromágneses, vegyi. Azonban minden energiafajtánál igaz, hogy egyik fajból átmeneti más is előfordulhat, és az ilyen átalakítások alatt minden faj teljes energiája állandó marad. Ez megerősíti az energiatakarékosság általános jellegét.

Itt figyelembe kell vennünk, hogy az energiaátadás hiábavaló veszteséget jelenthet. Mechanikai jelenségekkel ezt a környező környezet vagy a kölcsönható felületek melegítése igazolja.

Így a legegyszerűbb mechanikai jelenséglehetővé tette számunkra, hogy meghatározzuk az energia megőrzésének törvényét és a végrehajtás biztosítását szolgáló határfeltételeket. Megállapították, hogy az energiát a meglévő fajoktól a másikig át kell alakítani, és megmutatkozik a törvény általános jellege.