La loi de la conservation de l'énergie est la base de
Dans ses activités quotidiennes, les gensutilise une variété d'énergie: thermique, mécanique, nucléaire, électromagnétique, etc. Cependant, pour l'instant nous n'envisagerons qu'une de ses formes - mécanique. En outre, du point de vue de l'histoire du développement de la physique, il a commencé par l'étude du mouvement mécanique, des forces et du travail. À l'une des étapes de la formation de la science, la loi de conservation de l'énergie a été découverte.
En considérant les phénomènes mécaniques,concepts d'énergie cinétique et potentielle. Il a été établi expérimentalement que l'énergie ne disparaît pas sans laisser de traces, d'une espèce à l'autre. Nous pouvons supposer que ce qui a été dit sous la forme la plus générale énonce la loi de conservation de l'énergie mécanique.
Tout d'abord, il convient de noter que, en somme, le potentielet l'énergie cinétique du corps est appelée énergie mécanique. En outre, il est nécessaire de garder à l'esprit que la loi de conservation de l'énergie mécanique totale est valable en l'absence d'influence externe et de pertes supplémentaires causées, par exemple, en surmontant les forces de résistance. Si l'une de ces exigences est violée, alors avec un changement d'énergie, ses pertes se produiront.
L'expérience la plus simple qui confirmeCes conditions aux limites peuvent être réalisées par tout le monde seul. Soulevez la balle à la hauteur et relâchez-la. Frappant le sol, il va sauter, puis tomber à nouveau sur le sol, et sauter à nouveau. Mais chaque fois la hauteur de son ascension sera de moins en moins, jusqu'à ce que la balle soit gelée immobile sur le sol.
Que voyons-nous dans cette expérience? Lorsque la balle est stationnaire et en hauteur, elle n'a que de l'énergie potentielle. Quand la chute commence, elle a une vitesse, et donc l'énergie cinétique apparaît. Mais à mesure que la chute diminue, la hauteur avec laquelle le mouvement a commencé devient plus petite et, de manière correspondante, son énergie potentielle devient plus faible, c'est-à-dire. ça devient cinétique. Si nous effectuons les calculs, nous constatons que les valeurs d'énergie sont égales, ce qui signifie que la loi de conservation d'énergie est satisfaite dans de telles conditions.
Cependant, dans cet exemple, il y a des violations de deuxconditions précédemment établies. La balle se déplace dans l'air et est résistée de son côté, même si elle est petite. Et l'énergie est dépensée pour surmonter la résistance. De plus, la balle heurte le sol et rebondit, c'est-à-dire il subit un effet externe, et c'est la seconde violation des conditions aux limites qui sont nécessaires pour que la loi de conservation de l'énergie soit valide.
À la fin, les sauts de la balle vont s'arrêter, et ilva s'arrêter. Toute l'énergie initiale disponible sera dépensée pour surmonter la résistance de l'air et l'impact externe. Cependant, en plus de la transformation de l'énergie, le travail sera effectué pour surmonter les forces de frottement. Cela fera chauffer le corps. Souvent, la valeur de chauffage n'est pas très significative, et elle peut seulement être déterminée en mesurant avec des instruments précis, mais un changement de température similaire existe.
En plus de la mécanique, il existe d'autres types d'énergie -lumière, électromagnétique, chimique. Cependant, pour toutes les variétés d'énergie, il est vrai que d'une espèce à une autre peut se produire une transition, et que sous de telles transformations l'énergie totale de toutes les espèces reste constante. Ceci est une confirmation de la nature générale de la conservation de l'énergie.
Ici, nous devons prendre en compte que le transfert d'énergie peut signifier sa perte inutile. Avec des phénomènes mécaniques, cela se manifeste par le chauffage de l'environnement ou des surfaces en interaction.
Ainsi, le phénomène mécanique le plus simplenous a permis de déterminer la loi de conservation de l'énergie et les conditions aux limites qui assurent sa mise en œuvre. Il a été constaté que la conversion de l'énergie de l'espèce existante à toute autre est effectuée, et le caractère général de la loi est révélé.
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