Ce este energia?
Energia descrie capacitatea unui obiect de a efectua muncă. Munca este transferul de energie care are loc atunci când o forță externă mișcă un obiect.
Există două tipuri principale de energie. Acestea sunt energia cinetică și energia potențială. Energia mecanică este suma energiei cinetice și a energiei potențiale dintr-un sistem.
Alertă de concepție greșită
Energia nu este un lucru tangibil. Acest lucru poate face dificil pentru copii și adulți să înțeleagă acest concept. Energia descrie capacitatea unui obiect de a provoca schimbări sau de a efectua muncă.
Energie cinetică: The Energy of Motion
Un obiect în mișcare are energie cinetică. Cu cât se mișcă mai repede, cu atât are mai multă energie cinetică. Sunetul, căldura și electricitatea sunt toate exemple de energie cinetică.
Energie sonoră
Energia sonoră se deplasează prin substanțe în unde longitudinale. Aceste unde trebuie să se deplaseze printr-un mediu precum aerul sau apa. Undele sonore sunt create atunci când o forță determină un obiect să vibreze. De exemplu, o mână care lovește o tobă creează unde sonore.
Energie termică
Energia termică este un alt mod de a spune căldură. Ea provine din mișcarea atomilor și moleculelor din materie. Cu cât moleculele se mișcă mai repede, cu atât materia devine mai fierbinte. Și cu cât materia devine mai fierbinte, cu atât mai multă energie termică are. Gândiți-vă la fierberea apei pe aragaz. Pe măsură ce apa se încălzește, moleculele sale se mișcă din ce în ce mai repede.
Energie electrică
Electronii sunt mici particule încărcate. Când se mișcă, ele produc energie electrică. Electronii în mișcare transportă energie printr-un conductor electric. Orice dispozitiv pe care trebuie să îl conectezi la perete funcționează cu energie electrică.
Energie potențială: Energie înmagazinată
Energia potențială este înmagazinată într-un obiect staționar. Când obiectul se mișcă, energia sa se schimbă din potențială în cinetică. Toate aceste obiecte au energie potențială:
- Apa din spatele unui baraj
- O stâncă cocoțată în vârful unui deal
- Artificii pe cale să fie lansate
Energie potențială chimică
Energia potențială chimică este stocată în legăturile moleculelor. Ea este eliberată printr-o reacție chimică. Energia potențială chimică produce, de obicei, energie termică. De exemplu, gazul natural ars într-un cuptor eliberează căldură. La fel, energia stocată în alimentele pe care le consumați se eliberează prin digestie.
Energie potențială gravitațională
Înălțimea și greutatea unui obiect îi conferă acestuia energie potențială gravitațională. Cu cât obiectul este mai înalt și mai greu, cu atât mai multă energie potențială gravitațională are. Gândiți-vă la apa pe cale să curgă peste o cascadă. Cu cât cascada este mai înaltă, cu atât mai multă energie potențială gravitațională are apa.
Alertă de concepție greșită
Puteți crede că un obiect în repaus nu are energie. Un obiect în repaus nu are energie cinetică. Dar, în funcție de poziția sa, el va avea o formă de energie potențială. Atunci când țineți o piatră deasupra solului, aceasta are energie potențială gravitațională. Iar banana pe care ați mâncat-o la micul dejun are energie potențială chimică.
Energie mecanică
Energia mecanică este suma energiei dintr-un sistem mecanic. Ea include atât energia cinetică, cât și energia potențială. Așadar, obiectele au energie mecanică atunci când sunt în mișcare. Și o au și atunci când au potențialul de a se mișca. O mașină care se deplasează pe autostradă are energie mecanică. La fel și o carte pe care o ții în aer.
Cu cât un obiect se mișcă mai repede, cu atât mai multă energie înmagazinează. Această energie stocată poate fi folosită pentru a aplica o forță unui alt obiect. Cu alte cuvinte, aceasta face muncă asupra obiectului. Gândiți-vă la o minge de demolat care demolează o clădire. Aceasta are energie potențială, deoarece este ținută în aer. Pe măsură ce se balansează spre clădire, energia este transformată în energie cinetică. În cele din urmă, bila intră în contact cu un perete. Acesta este momentul în care energia cinetică a bilei aplică o forță asupra clădirii, ceea ce o poate face să cadă.
Alertă de concepție greșită
Energia nu poate fi creată sau distrusă. Ea poate fi doar schimbată în diferite forme. Pentru a demonstra transformarea energiei, rugați copiii să-și frece mâinile între ele. Frecarea este un exemplu de energie mecanică. Iar copiii pot simți căldura pe măsură ce aceasta se transformă în energie termică.
Energia este peste tot și în fiecare parte a vieții noastre. De fapt, nu poți trăi fără ea! Cum ai putea supraviețui fără energia termică de la Soare sau fără energia chimică din alimentele pe care le mănânci?