انرژی - آموزش تصویری - زبان ساده
موارد زیر مکمل هم هستند. برای یادگیری پایدار، از همه آنها استفاده کنید:
1- متن را بخوانید
2- در آزمون شرکت کنید
توضیح بیشتر: دکمه راهنما در نوار بالایی را کلیک کنید .
1 - انرژی چیست؟
انرژی یعنی توانایی انجام کار. برای آنکه بتوانیم کار انجام دهیم نیاز به انرژی داریم. مثلا برای آنکه بتوانیم راه برویم، کار کنیم، ورزش کنیم و ... به انرژی نیاز داریم. ما این انرژی را از غذا به دست می آوریم.
مثال مشابه: برای آنکه ماشین بتواند راه برود نیاز به انرژی دارد. این انرژی از بنزین تامین می شود. به اطراف خود نگاه کنید می توانید هزاران مثال بزنید.
یک دیدگاه فراتر: هر چیزی که وجود دارد یا ماده است و یا انرژی. ماده چیزی است که جرم دارد و فضا اشغال می کند( یعنی حجم دارد). بقیه چیزها از جنس انرژی هستند. مثلا نور از جنس انرژی است. زیرا جرم ندارد و فضا اشغال نمی کند. به همین ترتیب صدا ماده نیست.
2 - انواع انرژی
انرژی دو نوع است. انرژی جنبشی و انرژی پتانسیل
انرژی جنبشی: نوعی انرژی است که جسم به علت حرکت خود دارد. بنابراین جسمی که ساکن است، انرژی جنبشی ندارد. به عنوان مثال اگر چکش را به میخ بزنید، میخ در تخته فرو می رود. زیرا چکش به علت حرکت خود دارای انرژی جنبشی است و توانایی انجام کار دارد.
انرژی پتانسیل: نوعی انرژی ذخیره شده یا نهفته است که می تواند بعدا کار انجام دهد. مانند: انرژیی که قبل از رها شدن تیر، در زهِ کمان ذخیره شده است.
3 - تفاوت انرژی پتانسیل و انرژی جنبشی
گفتیم دو نوع انرژی داریم. این دو نوع انرژی چه تفاوتی باهم دارند؟ انرژی جنبشی، فعلا کار انجام می دهد( مثلا آب از ارتفاع می ریزد. توربین را می چرخاند). انرژی پتانسیل، بعدا کار انجام می دهد( آب در پشت سد جمع شده و فعلا کار انجام نمی دهد. اما بعدا می تواند توربین را بچرخاند). یعنی هردو می توانند کار انجام دهند، یکی در زمان حال، دیگری درآینده.
یک گلوله را پرتاب می کنیم. این گلوله به فنری برخورد کرده و آن را فشرده می کند، سپس گلوله بر می گردد. انواع انرژی و تبدیلات انرژی را در این حرکت بیان کنید.ابتدا گلوله به علت حرکت خود، دارای انرژی جنبشی است. پس از آنکه به فنر برخورد کرد، انرژی جنبشی گلوله، به صورت انرژی پتانسیل، در فنر ذخیره می شود. در بازگشت انرژی ذخیره شده در فنر، به گلوله منتقل شده و به صورت انرژی جنبشی ظاهر می شود. البته ممکن است بخشی از انرژی در اثر اصطکاک به انرژی گرمایی تبدیل شود.
4 - صورت های انرژی
هرچند دو نوع انرژی داریم اما انرژی می تواند به صورت های مختلفی ظاهر شود.
انرژی می تواند به صورت های مکانیکی، گرمایی، مغناطیسی، الکتریکی، شیمیایی، نورانی، هسته ای، کشسانی، خورشیدی، صوتی و .. وجود داشته باشد.
مثلا انرژی غذا، از نوع پتانسیل و به صورت شیمیایی است. زیرا برای آزاد کردن آن باید تغییر شیمیایی رخ دهد.
5 - قانون پایستگی انرژی، قانون بقای ماده و انرژی
انرژی نه به وجود می آید و نه از بین می رود. ولی می تواند
- از یک نوع به نوع دیگردیگر تبدیل شود
- از یک صورت به صورت دیگر تبدیل شود.
- می تواند از یک جسم به جسم دیگر منتقل شود.
اما مقدار آن ثابت است.
قانون بقای ماده و انرژی: انرژی می تواند به ماده تبدیل شود و ماده نیز می تواند به انرژی تبدیل شود اما مجموع کل آنها تغییر نمی کند.
گلوله ای با انرژی جنبشی 20 ژول، به فنری برخورد می کند، 17 ژول انرژی پتانسیل در فنر ذخیره میگردد، 2 ژول به صورت گرما ظاهر می شود و 1 ژول نیز به صورت انرژی صوتی پخش میگردد. آیا در این سوال انرژی پایسته مانده است؟
پایسته می ماند زیرا انرژی نهایی برابر انرژی اولیه است.(20 = 1 +2+17)
6 - یکاهای انرژی کدامند؟
یکای استاندارد انرژی ژول است اما یکاهای دیگری نیز به کار می روند.
کالری و کیلوکالری: معمولا برای انرژی شیمیایی غذا ها به کار می رود. برخی از کشورهای انگلیسی زبان، این یکا را به کار می برند. هر کالری تقریبا برابر 4/2 ( چهار و دو دهم ) ژول است.
کیلووات ساعت: در صنعت برق و انرژی الکتریکی به کار می رود. هر کیلو وات ساعت برابر 3600000 ژول است.
الکترون ولت: در مباحث اتمی و هسته ای به کار می رود.
بخش نظرات