Hozzáférés és anyagok Erő és impulzus
Útvonalak az ENERGIA felé
"Klasszikus" sorrend: Kinematika -> Erő -> Munka -> Energia.
FELÜLVIZSGÁLAT: Az összetett kifejezésekhez való hozzáférés kidolgozása. A megértés közvetlensége eltemetve van, a koncepció ereje csökken. Olyan definíció, mint: "Az energia a munkavégzés képessége"Az energia a bonyolultabb kifejezésre vezet vissza, és általában mechanikai munkát jelent, két vektor skaláris szorzatát. Az egyik hosszú utat jelent egy olyan kifejezéshez, amelyet könnyebb kifejleszteni közvetlenül a mindennapi kifejezésből.
Amit a mindennapi életben erőnek hívnak, az általában közelebb áll a fizikai energiához. A következő mondatok:Ma nagyon sok energiám van " folytatható. Helyénvalónak tűnik a kifejezést közvetlenül a mindennapi ötletekből fejleszteni, és az ismert szempontokat, például a tápértéket vagy az egységnyi wattot (teljesítményt) használni megközelítéseként.
Az energia skaláris és leírható mennyiségszerű méret konceptualizálni. (Lásd: Karlsruhe fizika tanfolyam)
Adatlap (kpk.pdf, 115 kB)
M. Apolin (Mechanika puzzle, hpt-Verlag) a mechanikáról szóló kötetet közvetlenül az energia szempontjaival kezdi, más feltételeket nem feltételezve.
Lehetséges sorrend
1. Mi az energia?
Mindenesetre ez az egyik legfontosabb és legátfogóbb kifejezés a fizikában, amely a mindennapi életben is nagy jelentőségre tett szert - gondoljunk az energiára, mint gazdasági tényezőre.
2. Az energia formái és hordozói
Az energia különböző "formákban" jön létre. Szükséges, ha valamit mozgásba hoznak, felmelegítenek, felemelnek. kell lennie. Ahelyett, hogy: "Az energia a munkára való képesség", feltehető a kérdés: Hogyan lehet hőt termelni?
Az energiaformák a mindennapi megfogalmazásban például: mechanikai energia (mozgás, helyzet), elektromos energia, kémiai energia és hő.
A különböző formákat valójában a Hordozó vagy. Hordozóméretek (például: lendület, entrópia, elektromos töltés). Átalakíthatók egymásra, így a teljes összeg megmarad.
3. Energia áramlási diagramok
A Energiatakarékosság a (hosszú távon) ugyanolyan nagy mennyiségű bejövő és kimenő energia mutatja. Ez arra használható, hogy a nyílt rendszeren reálisabban magyarázzuk az energia megmaradásának törvényét. Teljes energiaátalakítási láncok is kialakulhatnak - például a hőerőművektől az izzókig.
Olyan eszközzel dolgozunk, amelyet a gazdaság használt. A gazdasági energiaáramlási diagramok hasonlóan néznek ki, de a fizikai energiahordozók helyett ott gazdasági leírást írnak le. Ez az energia gazdasági formáihoz vezet ELSŐDLEGES ENERGIA, VÉGE ENERGIA és HASZNÁLATI ENERGIA.
Az energia Ausztriában és az autóban áramlik: Energia áramlási ábra.pdf, 70 kB
4. Az energia értéke
Az energiaformák különbözőek "érték", az átalakítások nem önkényesek és veszteségmentesek.
Fizikai szempontból ez az érték összefügg a rendelés, a Irányosság energia. Egy mozgó autóban (majdnem) az összes atom azonos sebességgel, ugyanabban az irányban mozog. Fékezéskor ez az energia hővé alakul, azaz a légmolekulák vagy az autó alkatrészeinek rendezetlen kinetikai energiájává. A rendkívül rendezett "értékes" energiaformák elméletileg teljesen átalakíthatók más formákká. A legmagasabb értéket elektromos és mechanikai energia, a legkisebbet hő (vagy belső energia) képviseli.
Első közelítésként a fizikai érték a gazdasági értéknek is megfelel: A legdrágább energiaformák azok, amelyeket a legrugalmasabban lehet felhasználni - ilyen például az elektromos energia.
energiafogyasztás válik itt az energia leértékelésévé, generáció vagy frissítésre vonatkozó rendelkezés.
5. Munka és teljesítmény
Az ilyen diagramok különbséget tesznek az energia és a között munka vagy a definíciója erő lehetséges. A fizikában különbséget tesznek az energia, mint a rendszer mérete (mennyi van a rendszerben, mennyi van tárolva) és az energia be- vagy kiáramlása között - ezeket általában munkának nevezik.
Gépi munka mindig kapcsolódik az ösvények mentén fellépő erők hatásához; a (hő) veszteségektől eltekintve (pl. emelőkar). Elektromos munka elektromos áramkörökben fordul elő, amikor az áramok feszültség alatt vannak. A termodinamikában a megfelelő mennyiséget nevezzük Melegség.
Ezeknek az energiaáramlásoknak az erejét (vagyis az energiát időnként) nevezzük erő. Ha valaki energiátalakítót rendel hozzá, akkor leírja az energiaátalakítás sebességét. Általánosságban elmondható, hogy az energiaátalakítók névleges teljesítményt kapnak - energiaátalakításokat időnként, amit ideális esetben el tudnak érni. Például: izzó: 100 W, autó pl. 50 kW. Nál nél Emberek A folyamatos teljesítmény (alapkonverzió) kb. 80 W lehet, de a csúcskimenetek a kW tartományban lehetségesek.
6. Hogyan méri az energiát?
Az előadásról Az első lehetőség elérhető számunkra - sok konverter ismeri (névleges teljesítményként). Ez rád hagy E = P.t számítsa ki a t idő alatt átalakított energiát, wattból és másodpercekből joule-t (vagy kilowatt és óra kWh-t) kapunk. Ilyenek például a háztartás elektromos fogyasztói, gépjárművek, erőművek .
A legismertebb az egység Joules tól től Tápérték - az ételek (elméleti) energiatartalma. Valójában kémiai energiát vagy munkát jelez, és az energiaforrások szénhidrátok, fehérjék és zsírok oxigénnel történő átalakításából számítják ki. Ez felhasználható az emberi energiaforgalom és teljesítmény becslésére. A megadott "kalória" vagy "joule" mindig kcal és kJ. A munkalap lehetővé teszi a tápértékek összehasonlítását a teljesítménykonverziókkal naehrwert_umsatz.pdf (125 kB)
Ezenkívül az energia felhasználható a munka (azaz az energiaáramlás) kiszámítja, amelyek mindegyikének megvan a maga képlete.
Gravitációs mezőben történő emeléskor súly * magasságból kapjuk. Szóval te meg tudod mechanikus energiaátalakítás és értékelje az emberek teljesítményét - például lépcsőmászás, járás és futás közben. (Teszt protokoll járás: go_run.pdf, 150 kB). Meg kell jegyezni, hogy a mechanikai teljesítmény a teljes forgalom mintegy 20-25% -át teszi ki. Az egység joule a mechanikából származik: 1 J = 1Nm - például emeljen fel egy tábla csokoládét egy méterrel.
Ezt is könnyű kiszámítani Melegség. Az első energiaegység, a kilokalória-kcal meghatározására használták: az energiát, amely 1 kg víz 1 ° C-os melegítéséhez szükséges. 1 kcal = 4,2 kJ.
A nagyobb kWh energiaegység ismert Rezsi - Az átalakított elektromos energiát kWh-ban mérik. Az áram, a feszültség és az idő szorzatából mérik.