ኢነርጂ በፕላኔታችን ላይ ብቻ ሳይሆን በዩኒቨርስ ውስጥም ህይወት እንዲኖር የሚያደርገው ነው። ሆኖም ግን, በጣም የተለየ ሊሆን ይችላል. ስለዚህ, ሙቀት, ድምጽ, ብርሃን, ኤሌትሪክ, ማይክሮዌቭ, ካሎሪ የተለያዩ የኃይል ዓይነቶች ናቸው. በዙሪያችን ለሚከሰቱ ሁሉም ሂደቶች ይህ ንጥረ ነገር አስፈላጊ ነው. በምድር ላይ ያለው አብዛኛው ኃይል ከፀሃይ ይቀበላል, ነገር ግን ሌሎች ምንጮችም አሉ. ፀሐይ ወደ ፕላኔታችን ያስተላልፋል ልክ 100 ሚሊዮን በጣም ኃይለኛ የኃይል ማመንጫዎች በተመሳሳይ ጊዜ ያመርታሉ።
ሃይል ምንድን ነው?
በአልበርት አንስታይን የቀረበው ቲዎሪ በቁስ እና በሃይል መካከል ያለውን ግንኙነት ያጠናል። እኚህ ታላቅ ሳይንቲስት የአንዱን ንጥረ ነገር ወደ ሌላ የመቀየር አቅም ማረጋገጥ ችለዋል። በተመሳሳይ ጊዜ፣ ጉልበት ለሰውነት መኖር በጣም አስፈላጊው ነገር እንደሆነ ተረጋግጧል፣ እና ቁስ አካል ሁለተኛ ነው።
ኢነርጂ በአጠቃላይ አንዳንድ ስራዎችን የመስራት ችሎታ ነው። የቆመችው እሷ ነችአካልን ለማንቀሳቀስ ወይም አዲስ ንብረቶችን ለመስጠት የሚችል ኃይል ጽንሰ-ሀሳብ። "ኃይል" የሚለው ቃል ምን ማለት ነው? ፊዚክስ ከተለያዩ ዘመናት እና ሀገራት የመጡ ብዙ ሳይንቲስቶች ህይወታቸውን ያደረጉበት መሰረታዊ ሳይንስ ነው። አርስቶትል እንኳን የሰውን እንቅስቃሴ ለማመልከት “ኃይል” የሚለውን ቃል ተጠቅሟል። ከግሪክ ቋንቋ የተተረጎመ "ኃይል" "እንቅስቃሴ", "ጥንካሬ", "ድርጊት", "ኃይል" ነው. ለመጀመሪያ ጊዜ ይህ ቃል በአንድ የግሪክ ሳይንቲስት "ፊዚክስ" በተባለው ድርሰት ላይ ታየ።
አሁን በአጠቃላይ ተቀባይነት ባለው መልኩ፣ ይህ ቃል በእንግሊዛዊው የፊዚክስ ሊቅ ቶማስ ያንግ ነው። ይህ ትልቅ ክስተት የተካሄደው በ1807 ነው። በ 19 ኛው ክፍለ ዘመን በ 50 ዎቹ ውስጥ. እንግሊዛዊው መካኒክ ዊልያም ቶምሰን የ"ኪነቲክ ኢነርጂ" ጽንሰ-ሀሳብ የተጠቀመው የመጀመሪያው ሲሆን በ1853 ስኮትላንዳዊው የፊዚክስ ሊቅ ዊልያም ራንኪን "እምቅ ኃይል" የሚለውን ቃል አስተዋወቀ።
ዛሬ ይህ scalar መጠን በሁሉም የፊዚክስ ቅርንጫፎች ይገኛል። እሱ የተለያዩ የእንቅስቃሴ እና የቁስ መስተጋብር ዓይነቶች አንድ ነጠላ መለኪያ ነው። በሌላ አነጋገር የአንዱን ቅርፅ ወደ ሌላ የመቀየር መለኪያ ነው።
መለኪያዎች እና ስያሜዎች
የኃይል መጠን የሚለካው በጁልስ (ጄ) ነው። ይህ ልዩ አሃድ እንደ ሃይል አይነት የተለያዩ ስያሜዎች ሊኖሩት ይችላል ለምሳሌ፡
- W የስርዓቱ አጠቃላይ ሃይል ነው።
- Q - thermal።
- U - እምቅ።
የኃይል አይነቶች
በተፈጥሮ ውስጥ ብዙ አይነት የሀይል አይነቶች አሉ። ዋናዎቹ፡ናቸው
- ሜካኒካል፤
- ኤሌክትሮማግኔቲክ፤
- ኤሌክትሪክ፤
- ኬሚካል፤
- ሙቀት፤
- ኑክሌር (አቶሚክ)።
ሌሎች የኃይል አይነቶች አሉ፡ብርሃን፣ ድምጽ፣ ማግኔቲክ። በቅርብ ዓመታት ውስጥ, ቁጥራቸው እየጨመረ የመጣ የፊዚክስ ሊቃውንት "ጨለማ" ተብሎ የሚጠራውን ኃይል መኖሩን ወደ መላምት ያዘነብላሉ. እያንዳንዳቸው ቀደም ሲል የተዘረዘሩት የዚህ ንጥረ ነገር ዓይነቶች የራሳቸው ባህሪያት አላቸው. ለምሳሌ, የድምፅ ኃይል ሞገዶችን በመጠቀም ሊተላለፍ ይችላል. በሰዎችና በእንስሳት ጆሮ ውስጥ ለታምቡር ንዝረት አስተዋፅኦ ያደርጋሉ, ለዚህም ምስጋና ይግባውና ድምጾች ሊሰሙ ይችላሉ. በተለያዩ ኬሚካላዊ ግብረመልሶች ውስጥ, ለሁሉም ፍጥረታት ህይወት አስፈላጊ የሆነው ኃይል ይወጣል. ማንኛውም ነዳጅ፣ ምግብ፣ ክምችት፣ ባትሪዎች የዚህ ሃይል ማከማቻ ናቸው።
ኮከባችን ለምድር በኤሌክትሮማግኔቲክ ሞገድ መልክ ኃይልን ይሰጣል። በዚህ መንገድ ብቻ የኮስሞስ ሰፋፊዎችን ማሸነፍ ይችላል. ለዘመናዊ ቴክኖሎጂ ምስጋና ይግባውና እንደ የፀሐይ ፓነሎች, ከፍተኛውን ውጤት ልንጠቀምበት እንችላለን. ከመጠን በላይ ጥቅም ላይ ያልዋለ ኃይል በልዩ የኃይል ማከማቻ ተቋማት ውስጥ ይከማቻል. ከላይ ከተጠቀሱት የሃይል አይነቶች ጋር፣ የሙቀት ምንጮች፣ ወንዞች፣ ውቅያኖሶች እና ፍሰቶች፣ ባዮፊዩል በብዛት ጥቅም ላይ ይውላሉ።
ሜካኒካል ኢነርጂ
ይህ አይነቱ ኢነርጂ የሚጠናው "መካኒክስ" በተባለው የፊዚክስ ክፍል ነው። በ E ፊደል ይገለጻል። የሚለካው በጁልስ (ጄ) ነው። ይህ ጉልበት ምንድን ነው? የሜካኒክስ ፊዚክስ የአካልን እንቅስቃሴ እና እርስ በርስ ወይም ከውጭ መስኮች ጋር ያላቸውን ግንኙነት ያጠናል. በዚህ ሁኔታ, በአካላት እንቅስቃሴ ምክንያት ጉልበት ይባላልኪኔቲክ (በኤክ የተገለፀው) እና በአካላት ወይም በውጫዊ መስኮች መስተጋብር ምክንያት ያለው ጉልበት እምቅ (ኢፒ) ይባላል. የእንቅስቃሴ እና መስተጋብር ድምር የስርዓቱ አጠቃላይ ሜካኒካል ሃይል ነው።
ሁለቱንም ዓይነቶች ለማስላት አጠቃላይ ህግ አለ። የኃይል መጠንን ለመወሰን ሰውነቱን ከዜሮ ሁኔታ ወደዚህ ሁኔታ ለማስተላለፍ የሚያስፈልገውን ስራ ማስላት አስፈላጊ ነው. ከዚህም በላይ ብዙ ሥራ በጨመረ ቁጥር ሰውነት በዚህ ሁኔታ ውስጥ የበለጠ ጉልበት ይኖረዋል።
የዝርያ መለያየት በተለያዩ መስፈርቶች
በርካታ የኃይል መጋራት አለ። በተለያዩ መመዘኛዎች, ውጫዊ (ኪነቲክ እና እምቅ) እና ውስጣዊ (ሜካኒካል, ቴርማል, ኤሌክትሮማግኔቲክ, ኑክሌር, ስበት) ይከፈላል. ኤሌክትሮማግኔቲክ ኢነርጂ በተራው በመግነጢሳዊ እና በኤሌክትሪክ የተከፋፈለ ሲሆን የኒውክሌር ኢነርጂ ደካማ እና ጠንካራ መስተጋብር ሃይል ይከፋፈላል.
Kinetic
ማንኛውም የሚንቀሳቀሱ አካላት የሚለዩት በእንቅስቃሴ ሃይል መኖር ነው። ብዙውን ጊዜ እንዲህ ተብሎ ይጠራል - መንዳት. የሚንቀሳቀስ የሰውነት ጉልበት ፍጥነቱ ሲቀንስ ይጠፋል። ስለዚህ ፍጥነቱ በፈጠነ ቁጥር የኪነቲክ ሃይል ይበልጣል።
የሚንቀሳቀስ አካል ከቆመ ነገር ጋር ሲገናኝ የኪነቲክ አንድ ክፍል ወደ ሁለተኛው ይተላለፋል፣ ይህም እንዲንቀሳቀስ ያደርገዋል። የኪነቲክ ኢነርጂ ቀመር እንደሚከተለው ነው፡
በቃላት ይህ ቀመር እንደሚከተለው ሊገለፅ ይችላል፡ የአንድ ነገር ኪነቲክ ኢነርጂ ነው።የጅምላ ምርቱ ግማሽ የፍጥነቱን ካሬ እጥፍ ይበልጣል።
ሊሆን የሚችል
የዚህ አይነት ሃይል በአንድ አይነት የሀይል መስክ ውስጥ ባሉ አካላት የተያዘ ነው። ስለዚህ, ማግኔቲክ የሚከሰተው አንድ ነገር በመግነጢሳዊ መስክ ተጽእኖ ስር በሚሆንበት ጊዜ ነው. በምድር ላይ ያሉ ሁሉም አካላት እምቅ የስበት ኃይል አላቸው።
በጥናት ዕቃዎቹ ባህሪያት ላይ በመመስረት የተለያዩ አይነት እምቅ ሃይል ሊኖራቸው ይችላል። ስለዚህ, የመለጠጥ ችሎታ ያላቸው የመለጠጥ እና የመለጠጥ አካላት, የመለጠጥ ወይም የጭንቀት ኃይል አላቸው. ከዚህ ቀደም እንቅስቃሴ አልባ የነበረ ማንኛውም አካል መውደቅ አቅሙን ያጣ እና እንቅስቃሴን ያገኛል። በዚህ ሁኔታ, የእነዚህ ሁለት ዓይነቶች ዋጋ እኩል ይሆናል. በፕላኔታችን የስበት መስክ፣ እምቅ የሃይል ቀመር ይህን ይመስላል፡
በቃላት ይህ ቀመር በሚከተለው መልኩ ሊገለፅ ይችላል፡- አንድ ነገር ከምድር ጋር የሚገናኝበት እምቅ ሃይል ከጅምላ፣ ከስበት ፍጥነት እና ከቆመበት ቁመት ጋር እኩል ነው።
ይህ ስክላር ዋጋ የቁሳቁስ ነጥብ (አካል) በሃይል መስክ ውስጥ የሚገኝ እና በመስክ ሀይሎች ስራ ምክንያት የእንቅስቃሴ ሃይልን ለማግኘት የሚያገለግል የሃይል ክምችት ባህሪይ ነው። አንዳንድ ጊዜ የማስተባበር ተግባር ተብሎ ይጠራል፣ እሱም በስርዓቱ ላንግራንጂያን (የላግራንጅ ተግባር የዳይናሚካል ሲስተም) ቃል ነው። ይህ ስርዓት የእነሱን መስተጋብር ይገልጻል።
እምቅ ኃይል ከዜሮ ጋር እኩል ነው።በጠፈር ውስጥ የሚገኙ አካላት የተወሰነ ውቅር. የውቅረት ምርጫ የሚወሰነው ለቀጣይ ስሌቶች ምቹነት ነው እና "የአቅም ጉልበትን መደበኛ ማድረግ" ይባላል።
የኃይል ጥበቃ ህግ
የፊዚክስ መሰረታዊ ፖስታዎች አንዱ የኃይል ጥበቃ ህግ ነው። እንደ እሱ አባባል ጉልበት ከየትም አይታይም የትም አይጠፋም። ያለማቋረጥ ከአንድ ቅጽ ወደ ሌላ ይለወጣል. በሌላ አነጋገር የኃይል ለውጥ ብቻ ነው. ስለዚህ, ለምሳሌ, የባትሪ ብርሃን ባትሪ ኬሚካላዊ ኃይል ወደ ኤሌክትሪክ ኃይል, እና ከእሱ ወደ ብርሃን እና ሙቀት ይለወጣል. የተለያዩ የቤት እቃዎች የኤሌክትሪክ ኃይልን ወደ ብርሃን, ሙቀት ወይም ድምጽ ይለውጣሉ. ብዙውን ጊዜ, የለውጡ የመጨረሻ ውጤት ሙቀትና ብርሃን ነው. ከዚያ በኋላ ጉልበቱ ወደ አካባቢው ቦታ ይሄዳል።
የኃይል ህግ ብዙ አካላዊ ክስተቶችን ሊያብራራ ይችላል። የሳይንስ ሊቃውንት በአጽናፈ ሰማይ ውስጥ ያለው አጠቃላይ መጠን ሁልጊዜ ሳይለወጥ ይቆያል ብለው ይከራከራሉ። ማንም ሰው ኃይልን እንደ አዲስ ሊፈጥር ወይም ሊያጠፋው አይችልም. ከዓይነቶቹ ውስጥ አንዱን በማዳበር ሰዎች የነዳጅ, የመውደቅ ውሃ, አቶም ኃይል ይጠቀማሉ. በተመሳሳይ ጊዜ ከቅጾቹ አንዱ ወደ ሌላ ይቀየራል።
በ1918 ሳይንቲስቶች የሀይል ጥበቃ ህግ የጊዜ የትርጉም ሲሜትሪ የሂሳብ ውጤት መሆኑን ማረጋገጥ ችለዋል - የኮንጁጌት ኢነርጂ ዋጋ። በሌላ አነጋገር፣ በተለያዩ ጊዜያት የፊዚክስ ህጎች ስለማይለያዩ ጉልበት ይቆጠባል።
የኃይል ባህሪያት
ኢነርጂ የአንድ አካል ስራ ለመስራት መቻል ነው። ተዘግቷል።አካላዊ ሥርዓቶች፣ በጠቅላላው ጊዜ ተጠብቆ ይቆያል (ስርዓቱ እስካልተዘጋ ድረስ) እና በእንቅስቃሴ ጊዜ እሴቱን ከሚጠብቁት ከሦስቱ ተጨማሪ የእንቅስቃሴ ውስጠቶች አንዱ ነው። እነዚህም የሚያጠቃልሉት፡ ጉልበት፣ አንግል ሞመንተም፣ ሞመንተም። የ"ኢነርጂ" ፅንሰ-ሀሳብ መግቢያ ተገቢ የሚሆነው የአካላዊ ሥርዓቱ በጊዜ ውስጥ ተመሳሳይነት ሲኖረው ነው።
የአካላት ውስጣዊ ጉልበት
የሞለኪውላር መስተጋብር ሃይሎች እና የሞለኪውሎች የሙቀት እንቅስቃሴ ድምር ነው። የስርዓቱ ሁኔታ የማያሻማ ተግባር ስለሆነ በቀጥታ ሊለካ አይችልም። መቼም ሥርዓት ራሱን በተሰጠው ሁኔታ ውስጥ ሲያገኝ የስርዓቱ የህልውና ታሪክ ምንም ይሁን ምን ውስጣዊ ጉልበቱ የራሱ እሴት አለው። ከአንዱ አካላዊ ሁኔታ ወደ ሌላ በሚሸጋገርበት ጊዜ የውስጣዊ ጉልበት ለውጥ ሁልጊዜም በመጨረሻው እና በመነሻ ግዛቶች መካከል ካለው ልዩነት ጋር እኩል ነው።
የጋዝ የውስጥ ሃይል
ከጠጣር በተጨማሪ ጋዞችም ሃይል አላቸው። እሱ የአተሞች ፣ ሞለኪውሎች ፣ ኤሌክትሮኖች ፣ ኒውክላይዎችን የሚያጠቃልሉትን የስርዓቱን ቅንጣቶች የሙቀት (የተዘበራረቀ) እንቅስቃሴን የእንቅስቃሴ ኃይልን ይወክላል። የሃሳቡ ጋዝ ውስጣዊ ሃይል (የጋዝ የሂሳብ ሞዴል) የንጥረቶቹ የኪነቲክ ሃይሎች ድምር ነው። ይህ የነጻነት ዲግሪዎችን ቁጥር ግምት ውስጥ ያስገባል, ይህም የሞለኪውል ህዋ ላይ ያለውን ቦታ የሚወስኑ ገለልተኛ ተለዋዋጮች ቁጥር ነው.
የኃይል አጠቃቀም
በየዓመቱ የሰው ልጅ ብዙ እና ተጨማሪ የሃይል ሀብቶችን ይበላል። ብዙውን ጊዜ ለኃይል ፣ቤቶቻችንን ለማብራት እና ለማሞቅ አስፈላጊ የሆኑ የተሽከርካሪዎች አሠራር እና የተለያዩ ዘዴዎች, እንደ ከሰል, ዘይት እና ጋዝ ያሉ ቅሪተ አካላት ሃይድሮካርቦኖች ጥቅም ላይ ይውላሉ. የማይታደሱ ሀብቶች ናቸው።
እንደ አለመታደል ሆኖ ከፕላኔታችን ሃይል ውስጥ ጥቂቱ ክፍል ብቻ ከታዳሽ ሀብቶች እንደ ውሃ፣ ንፋስ እና ፀሀይ ይገኛል። እስካሁን ድረስ በኢነርጂ ዘርፍ ያላቸው ድርሻ 5% ብቻ ነው። ሌላ 3% ሰዎች በኒውክሌር ኃይል ማመንጫዎች ውስጥ በተመረተው የኒውክሌር ኃይል መልክ ይቀበላሉ.
የማይታደሱ ሀብቶች የሚከተሉት መጠባበቂያዎች አሏቸው (በጆውልስ)፡
- የኑክሌር ኃይል - 2 x 1024;
- የጋዝ እና የዘይት ሃይል - 2 x 10 23;
- የፕላኔታችን የውስጥ ሙቀት - 5 x 1020።
የመሬት ታዳሽ ሀብቶች አመታዊ ዋጋ፡
- የፀሀይ ሃይል - 2 x 1024;
- ንፋስ - 6 x 1021;
- ወንዞች - 6, 5 x 1019;
- የባህር ሞገድ - 2.5 x 1023.
በምድር ላይ ከማይታደሱ የሃይል ክምችቶች ወደ ታዳሽ ሃይሎች ወቅታዊ ሽግግር ሲደረግ የሰው ልጅ በፕላኔታችን ላይ ረጅም እና ደስተኛ የመኖር እድል አለው። በዓለም ዙሪያ ያሉ ሳይንቲስቶች እጅግ አስደናቂ የሆኑ እድገቶችን ተግባራዊ ለማድረግ የተለያዩ የኃይል ባህሪያትን በጥንቃቄ ማጥናታቸውን ቀጥለዋል።
