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