середа, 31 січня 2018 р.

Великий закон природи


Нам доводилося спостерігати, що кінетична енергія переходить чи перетворюється в потен­ціальну, і навпаки. Так, наприклад, кинули вер­тикально вгору м'яч. Виконавши певну роботу, ми надали м'ячу кінетичної енергії. У міру того як м'яч піднімається, його кінетична енергія зменшується, оскільки зменшується його швид­кість, але зростає потенціальна енергія м'яча, бо чим вище м'яч знаходитиметься над поверхнею Землі, тим більшу роботу зможе виконати при падінні із цієї висоти. Коли м'яч досягне найви­щої точки підйому, вся надана йому кінетична енергія буде затрачена, а потенціальна досягне максимального значення. Під час падіння м'яча відбувається зворотне перетворення потенціаль­ної енергії в кінетичну.
У будь-якій проміжній точці траєкторії польоту, оскільки в ній швид­кість і висота над поверхнею Землі не дорівнюють кулю, м'яч має і потенціальну, і кінетичну енергію. Сума потенціальної і кінетичної енергії (так звана повна енергія) в будь-якій проміжній точці залишається незмінною величиною; лише відбуваються перетворення потенціальної енер­гії в кінетичну і навпаки. Робота виконується за рахунок затрати кінетичної енергії, а результатом виконання роботи є нагромадження потенціаль­ної енергії. Робота — це проміжна ланка в процесі перетворення одного виду енергії в другий.У механічних явищах відбувається перетворен­ня енергії одного виду в інший без зміни повної енергії тіла. Але якщо це так (енергія не зникає безслідно), то чому ж, наприклад, тіло, яке по­штовхом було приведено в рух по горизонталь­ному шляху, рухається все повільніше і, нарешті, обов'язково зупиниться? В результаті поштовху воно дістало певний запас енергії, який мало б зберігати. Так і було б, якби тіло не натрапляло на звичайні й неминучі опори — тертя об дорогу, опір повітря тощо.
Безперечно, що коли б не існувало ніяких пере­шкод, не було б причин сповільнювати свій рух і зупинятися: тіло продовжувало б рухатися весь час з тією швидкістю, яка була надана в резуль­таті поштовху. Подолання неминучих опорів веде до перетворення кінетичної енергії тіла в новий вид енергії — в енергію теплового руху молекул. У результаті дещо нагрівається як саме тіло, так і дорога, по якій рухається з тертям це тіло. Ось тут і криється розгадка спостережуваної нібито «втрати» енергії. Точні розрахунки показують: що в момент зупинки руху тіла кількість виділе­ної теплоти точно дорівнює початковій величині кінетичної енергії тіла.
Розгляньте будь-який рух на Землі і ви переко­наєтеся: надана тілу механічна енергія врешті-решт перетворюється в кількість теплоти, що їй дорівнює. Отже, ми знову приходимо до висновку, що енергія не виникає і не знищується, а перетворю­ється в однакових кількостях з одного виду в ін­ший або переходить від одного тіла до другого.




Немає коментарів:

Дописати коментар