Законы сохранения жизненной энергии: Закон сохранения энергии — Энергетика и промышленность России — № 17 (325) сентябрь 2017 года — WWW.EPRUSSIA.RU

Закон сохранения энергии — Энергетика и промышленность России — № 17 (325) сентябрь 2017 года — WWW.EPRUSSIA.RU



Закон сохранения энергии — Энергетика и промышленность России — № 17 (325) сентябрь 2017 года — WWW.EPRUSSIA.RU — информационный портал энергетика

http://www.eprussia.ru/epr/325/5302389.htm

Газета «Энергетика и промышленность России» | № 17 (325) сентябрь 2017 года

Многие замечают, что в молодости у них было много сил, но с возрастом силы как будто уменьшаются. На самом деле расхожее выражение «я слишком стар для этого» больше связано не с возрастом человека, а с потерей им жизненной энергии.

Объяснить, почему количество энергии у человека снижается, можно с разных точек зрения.

Митохондрии в ответе за жизненную энергию

Самое первое объяснение предлагает биология. Ученым давно известно, что энергию человек получает за счет окисления сложных органических соединений. В клетках организма сложные вещества распадаются на простые, выделяя энергию, затраченную на их синтез. Энергия в организме человека запасается в виде молекул АТФ (аденозинтрифосфат или аденозинтрифосфорная кислота), которые являются универсальным источником энергии для всех биохимических процессов.

Молекулы АТФ синтезируются в митахондриях, которые расположены в цитоплазме каждой клетки. По сути дела, клетки могут извлекать, преобразовывать и хранить энергию только с помощью митохондрий. Митохондрии являются уникальным источником энергии и своеобразной «батарейкой» для организма.

Принцип действия этого механизма такой, что происходит преобразование потенциальной энергии (которая попадает в клетку через питание в виде углеводов, жиров и белков) в энергию, которую клетка может напрямую использовать. В процессе окисления освобождается большое количество энергии, которая сохраняется митохондриями в виде молекул АТФ. Ученые доказали, что за день в организме взрослого человека синтезируется и распадается эквивалент 40 кг АТФ.

Человеческие клетки содержат в среднем 1500 митохондрий. Благодаря наличию собственной ДНК митохондрии размножаются и самоуничтожаются независимо от деления клетки. Из-за постоянного последовательного деления митохондрий, направленного на производство энергии, их ДНК «снашивается». Истощается запас митохондрий в хорошей форме, уменьшая единственный источник клеточной энергии.

С точки зрения развития человеческого организма в клетках молодых больше митохондрий, которые вырабатывают энергию. Уже к двадцатипятилетнему возрасту включается так называемый «механизм умирания», замедляющий процесс размножения митохондрий, а затем полностью прекращающий его.

Если бы ученым удалось разгадать, что останавливает размножение митохондрий в клетках, то жизнь можно было бы продлить бесконечно. Ученые давно ведут поиски запасов молекул АТФ в организме, которые могут быть использованы организмом в критических ситуациях, требующих усиления энергообеспечения. Однако исследования показали, что резервуара, в котором могли бы находиться готовые к использованию молекулы АТФ, в организме нет.

Энергетическая анатомия человеческого тела

Неутешительные выводы ученых-биологов о том, что в человеческом организме нет «резервуара» для хранения энергии, вовсе не означают, что надо мириться с тем, что с возрастом ваша жизненная энергию будет медленно, но верно угасать. Современные ученые говорят о том, что вокруг нас находится бесконечный источник энергии. От того, насколько развита способность человека «черпать энергию из воздуха», и зависит, сколько у него жизненной энергии.

Считается, что у каждого человека энергетическая анатомия развита по‑разному. Некоторые сравнивают это явление с действием обычного трансформатора или адаптера. Каждый человек, как адаптер, имеет свой «уровень проводимости» энергии. Грубо говоря, кто‑то способен пропускать 12 вольт энергии, а кто‑то – 25 вольт. От этого и будет зависеть, сколько жизненной энергии человек сможет получить из окружающего мира.

Сейчас существует множество различных энергетических практик, регулярное выполнение которых обещает существенно прибавить жизненной силы и энергии. Росту «проводимости тела» способствует участие в творческих проектах, которые дают человеку вдохновение. К энергетическим практикам относятся также медитации и дыхательные упражнения.

Во время медитации человек, по сути, «останавливает ум», который в обычном состоянии постоянно двигается с неупорядоченными мыслями и отнимает немалое количество энергии. В состоянии спокойного безмысленного ума энергия начинает течь свободным потоком, давая человеку необходимые жизненные силы. В последние годы набирает популярность «светская медитация», или mindfulness. Это базовые практики, которые не связаны с религиозными традициями. Техника медитаций может отличаться, но суть одна – наблюдение дыхания и ощущений тела.

Дыхательные практики основаны на научных фактах. Подавляющее число молекул АТФ образуется именно при дыхании, и даже величину полученной организмом энергии принято определять по количеству кислорода, потребленного в процессе дыхания. Поэтому если просто подышать как следует, то часть сил восстановится. Поверхностное дыхание лишь поддерживает организм в живом состоянии. Но если человек использует все дыхательные зоны (живот, грудь, ключицы), он чувствует невероятный приток сил.

Уменьшить энергозатраты

Каждый день в распоряжении человека есть определенный объем энергии, который он постоянно расходует. Выражением нашей энергии являются наши эмоции, мысли, слова и действия.
Считается, что каждый объект, который есть в нашей жизни, «тянет внимание хозяина», тем самым съедая его энергию. Соответственно, чем больше объектов мы впускаем в нашу жизнь, тем больше энергии нам необходимо на их поддержание. Многие замечают, что чем больше у человека материальной собственности, тем менее свободным он становится. Ему необходимо поддерживать и заботиться о том, чем он владеет. Когда человек теряет или сознательно отказывается от части материальных вещей, он ощущает себя более свободным, и – более энергичным.

Но явления, которые тянут энергию из человека, могут быть не только материального характера. К таким явлениям, например, относят исполнение чужих ролей и реализацию не своих целей. Это особенно актуально в нынешнее время, когда людям навязывается определенная «успешная» модель поведения, которую они якобы должны реализовать.

Снижают жизненную энергию мощные продолжительные эмоциональные переживания. Пребывая в таком состоянии, человек накручивает себя, не может выйти из эмоции, пока энергия не иссушается. С другой стороны, подавление эмоций и непрожитых стрессов также негативно сказывается на жизненной энергии человека.

На расход энергии влияет пребывание в коллективах людей, имеющих разные ценности. Люди, находясь друг с другом, сознательно и бессознательно воздействуют друг на друга. В результате ценности человека могут смазываться, возникает интерес к вещам, не всегда полезным для данного человека.

При резком и частом переключении с одного дела на другое человек также теряет необходимую энергию. Некоторые вещи можно сделать, только достигнув определенного состояния. Когда происходят постоянные переключения, человеку не удается достичь нужного состояния и выйти на максимально эффективный режим работы. Человек тратит энергию, но дело не продвигается.

Специалисты советуют периодически производить «ревизию» того, чем вы владеете, – начиная от материальных вещей и заканчивая мыслями, чувствами и окружением. Уровень энергии человека можно увеличить через проработку себя и устранение из своей жизни наиболее энергозатратных явлений.

Также читайте в номере № 17 (325) сентябрь 2017 года:

• Электроэнергетика должна перейти на риск-ориентированную модель

  Развитие экономики России во многом зависит от выбора приоритетов и определения драйверов роста, запуска процессов и механизмов развития. …

• ВЕЛЕССТРОЙ — компания с историей

  Можно ли за 20 лет из небольшого предприятия по антикоррозийной обработке металлоконструкций вырасти в крупнейшую строительную компанию? Можно! ВЕЛЕССТРОЙ сумела за этот срок воплотить самые амбициозные планы. Как им это удалось? Все пр…

• Энергетика глазами молодежи

  В Самаре на базе Самарского государственного университета 2−6 октября состоится VIII Международная научно-техническая конференция «Электроэнергетика глазами молодежи». Ее цель – развитие научного и творческого потенциала молодых иссле…

• Петербург расщепляет тарифы

  Санкт-Петербург готовится к переходу на двухкомпонентный тариф за горячую воду для бытовых потребителей, который совершится в 2018 г. …

• В ожидании стабильных «правил игры»

  Для российской тепловой генерации главной проблемой сегодня является износ основных фондов. Что производители готовы предложить для их обновления и повышения эффективности работы? …



Смотрите и читайте нас в

Каталог «Энергетика РУ»

Компании

Новости

Статьи

Продукция

Полная версия сайта

Контакты

• — Выберите область поиска —
• — Выберите область поиска —
• Искать в новостях
• Икать в газете
• Искать в каталоге

‘

12 природных законов, или как сохранить жизненную энергию

Вряд ли есть хоть один человек, разума которого не коснулась информация об этих законах, высказанная в той или иной формулировке.  

В основе природных законов лежат правила энергообмена. Этим природные законы отличаются от так называемых, “социальных”. В принципе, социальные законы могут быть природными, более-менее природными и анти-природными (неприродными).

За нарушение природных законов, наказывает Природа, за нарушение социальных – социум. В отношении человека можно сказать: если он живёт, в основном, законами социальными – неприродными, то он – “автомат” от данного социума; если – законами природными в сочетании с социальными-неприродными, то может быть “человеком” от социума, если природными законами, он – “природный человек”.

Добавим, что понятия “жить законом” и “осознанно подчиняться закону” – это по сути два разных понятия. Например, мы переходим оживлённую трассу по пешеходной дорожке в установленных местах и на зелёный свет (для пешеходов). Это общие установленные правила, которым подчиняются и водители, и пешеходы, чтобы обеспечить безопасность движения. Но если на трассе совсем нет машин, а вы стоите и ждёте, пока для вас загорится зелёный свет, то это значит одно из двух: либо вы автомат от социума (только по данному вопросу, конечно), либо где-то близко находится милиционер, штрафующий за нарушение правил перехода.

Итак, в свете вышесказанного, вы можете ознакомиться с 12 законами или просто уйти с этой страницы.

12 природных законов

1. Тебе надо – ты и делай.
Какой смысл делать что либо, что не приносит ни малейшей пользы для тебя самого?  Результатом нашей деятельности должна быть хотя бы благодарность или чувство собственного достоинства. Энергия – это всегда награда нам за что-то. Если другие сгружают на нас свои заботы, мы никогда не получим от выполнения их работы должного удовольствия и соотвественно воодушевления на новую работу.

2. Не обещай . Обещал – выполни.
Разве становимся ли мы свободней и богаче, если раздаем обещания? А если не выполняем обещания разве это снижает репутацию только в чьи-то глазах? Но и наших собственных? Тут дело даже не в репутации, а в обмане который мы осущевствляем. Один из самых серьезных законов призванный отследить обман, в первую очередь, к себе.

3. Не просят – не лезь.
Часто мы руководствуясь благими намерениями пытаемся повлиять на выбор других людей, на их мышление и действия. Как и следует ожидать чаще всего в ответ мы не получаем никакой благодарности, а как раз осуждение. Не возможно научиться на чужих ошибках, каждый проходит путь своим собственным путем.

4. В просьбе не отказывай.
Когда нас просят, то это подразумевается благодарность за выполнение некой услуги. Эта благодарность помогает почувствовать собственную ценность, что служит для нас внутренней источником энергии самоуважения.

5. Живи настоящим (а не прошлым и не будущим).
Энергию дарованную сегодня нужно направить на день сегодняшний. Лучшее, что мы можем сделать с прошлым и будущим, всегда можно сделать только сейчас.

6. Не западай.
Очевидно, что когда мы привязываемся к чему то одному, мы тормозим свое развитие. Если мы топчимся по одному месту, то не получаем новой энергии. Один из самых трудных законов. Человеку свойственны западения.

7. Не ставь цель. (Цель должна служить маяком).
Цель — это не во что врезаются, цель — это направление деятельности. Если вы будете видеть в целях некий конечный пункт, то по их достижении можете испытать опустошенность. Самые лучшие цели – цели бесконечные, к примеру цель саморазвития.

8. Не мешай никому.
Говорите тогда, когда вас готовы слушать. Не навязываете себя людям. В таком случае вы всегда получите  для себя нулевой положительный результат, а также понапрасну растратите энергию.

9. У природы нет плохой погоды.
Если научиться видеть в неудачных  попытках еще один  проверенный не подходящий вариант, но не последний возможный,  а в сложных обстоятельствах – среду для личного развития, то мы не будем попросту растрачивать энергию на оплакивание, а будем двигаться вперед.

10. Не осуждай, не критикуй.
Привычка критиковать – признак собственной заниженной самооценки. Критикую других мы вызываем у них негативную обратную реакцию.

11. Не передавай информацию, не сделав её своей (опытом, навыком, умением).
Будьте осторожны когда раскрываете другим свои цели и замыслы. Их порой нелепые замечания или приземленный рассудок может обрезать вам крылья и цели утратят былую значимость.
Не стоит советовать другим то, что ещё не опробовал на себе. Если ваше слово всегда будет основано на вашем опыте люди это будут ценить.

12. Везде и всегда спрашивай разрешение.
Проявляйте  уважение к чужой собственности, интеллектуальной и физической. В противном случае готовьтесь к расходу энергии на оправдания.

Закон сохранения энергии

Обзор

Существование организмов на Земле зависит от энергии. В физике это называется способностью выполнять работу. Мы знаем, что энергия может принимать различные формы в природе. Студенты должны были изучить многочисленные виды энергии, включая тепловую, химическую, электрическую и ядерную. В этой статье студенты поймут основной закон сохранения энергии. Среди которых наиболее распространенным законом является закон сохранения энергии.

Что такое закон сохранения энергии?

Согласно закону сохранения энергии, энергия не может быть создана или уничтожена. Однако он способен переходить из одного состояния в другое. Полная энергия изолированной системы постоянна независимо от присутствующих видов энергии. Все источники энергии подчиняются закону сохранения энергии. Законы сохранения энергии объясняют, что:

В изолированной системе, т. е. в системе, закрытой от всего своего окружения, запасается вся энергия.

Следовательно, в закрытой системе, такой как Вселенная, объект должен получить энергию в другой области системы, если такое же количество энергии будет потеряно в одной области. Нет известных случаев нарушения энергосбережения, хотя люди не могут это доказать.

Следующее уравнение оценивает общее количество энергии в любой системе:

UT = Ui + W + Q

UT = общая энергия системы

Ui = начальная энергия системы

Q = общее количество добавленного или удаленного тепла из системы

W = работа, которую выполняет или доставляет система.

Уравнение рассчитывает изменения внутренней энергии системы.

Изменение U = W + Q

Формула закона сохранения энергии и его вывод

Учитывая, что на поверхности земли нет потенциальной энергии. Например, давайте посмотрим на яблоко, падающее на землю.

Рассмотрим точку A на дереве, которая находится на высоте H футов над землей; потенциальная энергия яблока максимальна, потому что его скорость равна нулю.

E = mgH (уравнение 1)

Потенциальная энергия яблока уменьшается, а его кинетическая энергия возрастает по мере падения.

Точка B, которая находится близко к нижней части дерева, яблоко быстро падает по закону гравитации и на высоте X от земли, тем самым достигая максимальной скорости. Он также движется по мере приближения к точке B. Следовательно, в это время он будет обладать как потенциальной, так и кинетической энергией.

E = K.E + P.E

P.E = мг X (уравнение 2)

 Согласно третьему уравнению движения,

V2 = 2g (H – X)

½ mv2 = ½ m,2g (H – X)

K. E = ½ m,2g (H – X)

K.E = мг (H – X)

K.E = мг (H – X) (уравнение 3)

Используя уравнения 1, 2 и 3

E = мг (H – X) + мгX

E = мг (H – X) + X)

E = mgH

Таким образом, mgH будет проявляться как энергия в точке C, у основания дерева. Яблоко падает на землю, и при этом потенциальная энергия превращается в кинетическую. Следовательно, должна существовать точка, в которой кинетическая и потенциальная энергии равны. Учтите, что нам нужно определить высоту «x» над землей. В то время мы знали о

K.E = PE

P.E = K.E = E/2 (уравнение 4)

Тело (яблоко) находится на высоте X футов над землей, поэтому

P.E = mgX (уравнение 5)

С уравнениями 4 и 5, мы имеем,

mgX = mgH/2

X = H/2

Новая высота обозначается как H/2.

Как ни странно Энергосбережение заключается не только в сокращении использования ресурсов, которые в конечном итоге полностью истощаются. Сокращение потребления при ограниченном запасе, позволяющее этому запасу начать восстанавливаться, было бы идеальным методом сохранения. Часто самый простой способ добиться этого — найти замену используемой энергии.

Примеры закона сохранения энергии

Что такое закон сохранения энергии? Закон сохранения энергии подчеркивает тот факт, что энергия не может быть создана или уничтожена. Очень важно понять, что это означает. Было бы неадекватно говорить, что целью эксперимента является производство энергии, потому что это повлекло бы за собой попытку создать невозможное. Вместо этого энергия постоянно изменяется, чтобы люди могли эффективно ее использовать. Например, солнечная энергия не производится солнечными панелями. Они улавливают солнечную энергию и преобразуют ее в другой вид энергии (электричество).

В повседневной жизни есть несколько примеров действия закона сохранения энергии.

Люди могут обмениваться энергией друг с другом или с предметами. В каждом из этих случаев проявляется закон сохранения энергии.

Примеры энергосбережения с людьми

• Когда Меган спешила через комнату, она столкнулась со своим братом и повалила его на землю. Ее брат двигался из-за получения кинетической энергии, которую она создала во время движения.
• В результате столкновения двух баскетболистов они отлетели назад на игровую площадку. Энергия каждого игрока передавалась другому, толкая их в обратном направлении от того, куда они шли.
• Энергия человека от его движущейся руки передается от его тела к чашке, когда он толкает чашку по столу.
• Энергия передается от стопы вратаря к футбольному мячу, когда мяч ударяется о землю, приводя мяч в движение.
• Саманте нужна была помощь, чтобы передвинуть большой диван, пока она переставляла мебель. Когда его брат приехал, они могли вместе передвигать диван через всю комнату. Энергия передавалась от мужчин к мебели, когда диван двигался по покрытому ковром полу.
• Когда пальцы ударяют по клавишам, энергия передается от руки пианиста к клавишам пианино.
• Джимми ударил кулаком по неподвижному мешку, передав энергию от руки к мешку.
901:19 Эми ударилась о стену с такой силой, что образовалась дыра. Гипсокартон начал двигаться из-за того, что тело Эми передало ему энергию.

Примеры сохранения энергии с помощью объектов

Энергия будет переходить от одного объекта к другому, когда два объекта взаимодействуют или сталкиваются друг с другом.

• Поданный мяч нацелен на стоящую восьмерку во время игры в бильярд. Поданный мяч анимирован. Шарик-восьмерка движется, когда поданный мяч ударяет по нему, потому что ему передается энергия подающего мяча. В результате передачи энергии мячу-восьмерке, поданный мяч теряет импульс и останавливается.
• Баскетбольный мяч ударяется о оконную раму, разбивая стекло. Стекло получило энергию от шара, из-за чего оно разбилось на осколки и разлетелось в разные стороны.
• Механическая энергия передается от движущегося автомобиля к припаркованному автомобилю, когда движущийся автомобиль сталкивается с припаркованным автомобилем и заставляет припаркованный автомобиль двигаться.
• Джессика бросила мяч, который ударил и разбил вазу ее матери. Ваза двигалась из-за передачи энергии от катящегося шара к вазе для разлива.
• Дорожный знак, в который врезается автомобиль, перевернется. Знак будет двигаться за счет передачи ему энергии от движущегося автомобиля.
• Автомобиль врезался в бордюр и развалился. Цемент, который не двигался, начал двигаться из-за энергии, передаваемой от движущейся машины.

Заключение

Согласно закону сохранения энергии, энергия может только преобразовываться из одного вида энергии в другой и не может быть создана или уничтожена. Это указывает на то, что если энергия не добавляется извне, система постоянно имеет одно и то же количество энергии. В ситуации неконсервативных энергий, когда энергия переходит из механической энергии в тепловую, а общая энергия не изменяется, это вызывает особое недоумение. Таким образом, для использования энергия должна быть переведена из одного состояния в другое.

Часто задаваемые вопросы

1. Что такое закон сохранения энергии?

Ответ. Согласно физической теории закона сохранения энергии энергия не может быть ни создана, ни уничтожена, но может переходить из одного вида в другой. Полная энергия замкнутой системы остается неизменной или сохраняется в определенной системе отсчета, что является другой формулировкой этого научного закона.

Сохранение энергии и массы — два разных правила классической физики. Однако, согласно известному уравнению E = mc2, в специальной теории относительности вещество может превращаться в любую форму энергии и наоборот. Поэтому правильнее было бы утверждать, что массовая энергия сохраняется.

2. Каковы следствия закона сохранения энергии?

Ответ. Одним из удивительных следствий закона сохранения энергии является то, что это форма вечного двигателя, которая не может существовать. Другими словами, системе нужен внешний источник энергии, чтобы постоянно и бесконечно посылать энергию в ее обстоятельства.

Важно понимать, что не каждая система демонстрирует симметрию переноса времени; следовательно, не всегда целесообразно описать сохранение энергии. Например, искривленное пространство-время или кристаллы времени не могут определять закон сохранения энергии.

3. Приведите пример преобразования потенциальной энергии в кинетическую.

Ответ. Потенциальная энергия хлопушки, например, при взрыве превращается в кинетическую энергию, свет и тепло. Общее количество энергии равно потенциальной энергии в начале.

Мощный закон сохранения энергии с 10 примерами

Шерук Бадр Шехата 30 августа 2022 г. статей о виртуальном обучении Комментарии к записи Закон сохранения энергии: принцип, определение, формула и примеры отключены 232 Просмотров

Холодной ночью, как вы интерпретируете ощущение тепла, которое вы чувствуете после потирания рук?
Как вы объясните строгие указания вашего тренера съесть перед тренировкой пищу, которая даст вам энергию?
Чтобы лампочка светилась и излучала свет, как бы вы описали принцип ее работы?

Многие вопросы, связанные с повседневными спонтанными действиями и явлениями, свидетелями которых мы являемся, можно прояснить и объяснить, используя законы и принципы физики, которые ими управляют. Обычно ответы довольно простые и простые. Ответ на наши начальные вопросы очень простой, но динамичный: это 9.0003 закон сохранения энергии.

В этой статье будет полностью представлен закон сохранения энергии. От его определения, формулы до повседневных примеров, его принципа работы и того, как различать различные типы законов сохранения энергии в физике… вы готовы?

Содержание

Каковы 3 закона сохранения энергии?

Если вы не впервые слышите термин «закон сохранения» или «сохранение энергии», то, возможно, вы впервые узнаете, что существуют три разных типа законов сохранения. Итак, каковы 3 закона сохранения энергии?

Не три, а многие из величин в физике считаются сохраняющимися. В механике сохраняются 3 величины, и они остаются таковыми даже при применении релятивистской механики или квантовой механики. Количества:

1. Энергия,
Угловой момент
2. и
3. Линейный импульс.

Закон сохранения — это принцип, который гласит:

«Если в изолированной физической системе определенная физическая величина , а не изменяется со временем».

Без необходимости рассматривать микроскопические детали химических реакций или физических процессов, законы сохранения жизненно важны для изучения физики и ее явлений, поскольку они помогают предсказать различное макроскопическое поведение изучаемых систем.

Закон сохранения импульса

Хотя закон сохранения энергии является нашим основным интересом в этой статье, мы кратко определим два других закона. В физике линейный импульс является часто используемой векторной величиной. Добавьте к этому, что он еще и законсервированный.

Закон сохранения импульса связывает как силу, так и импульс. В нем говорится, что:

«Для объекта или более в изолированной системе импульс остается постоянным, если чистая внешняя сила, действующая на систему, равна нулю».

Маятник как представление закона сохранения энергии (Источник: Летняя программа Кембриджского университета, 2016 г.)

С математической точки зрения предыдущее утверждение выглядит следующим образом:

Этот закон играет ключевую роль в описании столкновений объектов в изолированных системах, где полный импульс до столкновения равен импульсу после него. Единицей измерения импульса в системе СИ является килограмм в секунду (кгм/с) или ньютон, умноженный на секунду (Нс).

Закон сохранения углового момента

Закон сохранения углового момента гласит:

«Для объекта, когда на него не действует внешний крутящий момент, не происходит изменения углового момента».

Правильность этого закона доказана математически. Задается уравнением:

Математическое уравнение закона сохранения энергии

где

l: вектор углового момента,
r: радиус объекта,
p: импульс объекта вектор,
m: масса объекта и
v: вектор скорости объекта.

Благодаря этому закону сохранения наша Земля до сих пор вращается вокруг своей оси с момента своего образования! Вы можете прочитать больше в этой статье: 20 примеров закона инерции в повседневной жизни.

Принцип сохранения энергии

Наряду с законами Ньютона законы сохранения механической энергии и количества движения являются ключом к пониманию почти всей нашей земной физики. Энергия в этом контексте относится к полной энергии изолированной системы. Эта энергия может быть гравитационной, тепловой, кинетической, потенциальной и т.д.

Типы преобразования энергии (Источник: Преобразование энергии – Byjus)

Обратите внимание, что энергию нельзя ни создать, ни уничтожить. Вместо этого он может быть преобразован из одной формы в другую. Закон сохранения энергии, как и любой другой закон сохранения, имеет дело с изолированные системы. Таким образом, полная энергия системы остается постоянной.

Закон сохранения энергии определяется как:

«В замкнутой изолированной системе полная энергия системы сохраняется».

Формула сохранения энергии

Поскольку этот закон касается полной энергии системы, эта величина определяется по формуле:0006, где

U _T : Общая внутренняя энергия системы,
U _I : Начальная внутренняя энергия системы,
W: : . система, а
Q: тепло, добавляемое в систему или удаляемое из нее.

Уравнение сохранения энергии также можно записать в виде:

U = W + Q

Это также представляет собой формулировку первого закона термодинамики.

Уравнение эквивалентности массы и энергии Эйнштейна, изменившее жизнь в 20-м веке, является еще одним доказательством того, что энергия не может быть создана или уничтожена. Знаменитое уравнение утверждает, что:

E=mc ²

где

E: количество энергии в объекте/системе,
m: масса объекта/системы и c: скорость света, равная 3*10 ⁸ м/с.

Проверьте свое понимание!

Для лучшего понимания поразмышляйте над следующим примером, чтобы узнать, как сохранение энергии может описывать движение объектов.

При гравитационном ускорении, равном 1,625 м/с ² , рассмотрим игрока в гольф или астронавта, ударяющего мячом для гольфа на Луне. Мяч покидает клюшку под углом 45° к поверхности Луны и движется со скоростью 20 м/с по горизонтали и вертикали.

Как высоко поднимется мяч для гольфа? Зная, что полная скорость равна 28,28 м/с.

Решение!

Сначала мы начнем с записи выражения механической энергии, которое определяется как:

Из закона сохранения энергии обе массы сокращаются, поэтому мы можем определить и получить высоту (h) следующим образом. :

Вывод! Наши шаги к решению этой проблемы были бы намного сложнее, если бы мы использовали только кинетические уравнения. Но благодаря закону сохранения энергии решение было таким же прямым, как и мы.

Сохранение энергии Примеры

Почти все, что нас окружает, включает в себя формы сохранения энергии, в то время как многие изобретения и приложения в физике и технике основаны на этом факте.

Различные типы батарей являются одним из приложений закона сохранения энергии (Источник: The Engineering Knowledge)

пример закона сохранения энергии

переведены из одной формы в другую. Ряд электрических и механических устройств работают исключительно по закону сохранения энергии. Здесь мы обсудим несколько примеров.

 

В фонарике химическая энергия батарей преобразуется в электрическую энергию, которая преобразуется в световую и тепловую энергию.

На ГЭС водопады на турбины с высоты. Это, в свою очередь, приводит во вращение турбины и вырабатывает электроэнергию. Следовательно, потенциальная энергия воды преобразуется в кинетическую энергию турбины, которая далее преобразуется в электрическую энергию.

В громкоговорителе электрическая энергия преобразуется в звуковую.

В микрофоне звуковая энергия преобразуется в электрическую.

В генераторе механическая энергия преобразуется в электрическую.

При сжигании топлива химическая энергия преобразуется в тепловую и световую энергию.

Химическая энергия пищи преобразуется в тепловую энергию, когда она расщепляется в организме и используется для поддержания тепла.

 

Пример сохранения энергии

Если, например, взрывается динамитная шашка, химическая энергия, содержащаяся в динамите, превращается в кинетическую энергию, тепло и свет. Если всю эту энергию сложить вместе, она будет равна исходному значению химической энергии.

Физические эксперименты и приложения, основанные на законе сохранения энергии, многочисленны, и можно проводить разнообразные лабораторные эксперименты. Нет необходимости посещать настоящую физическую лабораторию, виртуальные онлайн-лаборатории могут решить эту проблему. Виртуальные симуляторы, такие как PraxiLabs, могут помочь вам провести эксперименты и увидеть, как работает волшебство.

Присоединяйтесь к научной семье PraxiLabs БЕСПЛАТНО!

О Шеруке Бадре Шехате

Шерук Бадр Шехата — старший создатель научного контента и студент магистратуры по теоретической физике из Египта. Будучи выпускником факультета физики и астрономии, Шерук начала свою карьеру в 2017 году в качестве научного переводчика и создателя контента, при этом этому также предшествовали два года волонтерской работы в той же области. Опыт Шерука распространился на многие авторитетные иностранные организации и компании как в области научного перевода, так и в области публикации, такие как: Pearson Middle East в ОАЭ, Kitab Sawti в Швеции, I Believe in Science в Ливане, а также многие египетские компании и PraxiLabs в верхней части этого списка. В своих работах Шерук стремится безупречно повысить качество предоставляемого научного контента и стремится создавать богатые и интересные произведения как на арабском, так и на английском языках. Она также стремится поощрять и подталкивать учащихся, родителей и людей в целом к ​​тому, чтобы они больше читали о науке, и особенно о естественных науках, поскольку она считает, что наука и искусство являются главными ключами к прогрессу и процветанию наций.