能量是什么意思?
能源是一个物理系统的能力工作或造成改变。我们将在下面详细研究这意味着什么,但帮助建立学生的基线理解能量让学生做活动1。能量是什么?
理解能量为什么重要?
当我们设计和制造的东西等重要社会桥梁,汽车,电子技术,甚至发展最佳的饮食对于人类来说,我们需要理解能量和它是如何工作的,否则桥梁将会崩溃,汽车的刹车不会停车时间和生命危险,我们的电子设备将使用太多的精力(导致更大的能源账单和气候变化)或吹每个保险丝只待在家里,和人类健康受损。换句话说,了解能源帮助我们理解宇宙和其中的一切是如何工作的。
能量是什么?
有许多不同形式的能源,我们将进一步研究,但我们首先需要了解什么是能量。能源不是你所看到的,味道或气味,但我们可以测量其效果,也就是说,它是可以量化的。它本质上是一个数学概念,最重要的是,帮助我们预测宇宙中的东西将如何表现,我们正在考虑原子的大小或是否与宇宙本身一样大。
记得能量的能力有关的工作或造成系统的变化。这个定义的一个关键部分是工作的概念,但工作是截然不同的能量。
例如,工作明显当父母告诉孩子们清理房间,此举盒玩具或运动齿轮从地板上。当他们(最终)推箱子在地板上在床下,工作已经完成。肌肉施加一个力(推动)所做的工作在一个盒子在地板上移动它。盒子已经完成的工作时,它在地板上。机械运动的距离——肌肉移动你的手臂距离推(施加一个力),和盒子从地上搬到床下。能源使这个运动(工作)。
但是能源是从哪里来的呢?你的肌肉让他们的能量从你吃的食物;盒子的能量从你的肌肉推它。多少工作可以做的事情取决于多少能量。但是食物本身不是能量;这只是能量的来源。盒,它的能量来源是力应用于你的肌肉。
帮助学生更深入地思考能源和工作以及如何量化,明白了活动2能源和工作。看到也演示文稿。
我们如何衡量能源和工作吗?
标准单位用来测量能量是焦耳。的热量是另一个单位能量你会遇到和你经常看到的食物包为消费者使用指南中可用的能量食品。
有多少焦耳或卡路里,告诉我们有多少能量。焦耳或热量的东西越多,可以做更多的工作。
(有各种各样的单位用来测量能量,例如,以及焦耳热量还有英国热量单位(BTU)和马力。)现在对一些数学(年8 - 10)
数学可以帮助解释能源和工作之间的关系,我们可以计算所需的能量或使用多少工作就完成了。我们将保持简单。
一个焦耳等于所做的功1牛顿的力作用在一个一米的距离。
牛顿(N)是一公斤的力必须加快质量以每秒1米每秒。思考的力量移动盒玩具/运动装备。较重的盒子,就需要更多的力量来移动它。进一步推箱子,做了更多的工作和需要更多的能量来做这项工作。
当我们将坚持焦耳,单位的比较,一个卡路里(C)所需的能量提高一克水的温度摄氏1˚。
工作是当一个力(N)应用于一个对象移动一定的距离。因此,工作与施加的力的大小和距离的东西移动或流离失所。这种关系可以用数学表达
工作=力×距离(或位移)
如上所述,力是单位为牛顿力本质上是一个推或拉盒玩具等应用于一个对象或运动齿轮推动它在床下。在米距离或位移测量。那个箱子获得推多远?
因此,在牛顿米(Nm)测量工作。和1 Nm(或1牛顿的力造成位移或一个方向的运动的1米)= 1焦耳。
或1焦耳(1单元的能量)= 1牛顿的力移动一个对象1米。
例如,让我们说你你必须使用50牛顿的力推动你的箱子3米的房间。
工作(W) = 50×3 m。
W = 150海里
引用:https://www.britannica.com/science/energy和https://www.physics.uci.edu/ ~ silverma / units.html
脑筋急转弯:一个静止的物体,比如你的箱子中间的地板上,有什么力?
答:是的。引力把盒子向对面的地板上,有一个平等的地板上推放回盒子里。我们知道重力的存在,因为秋天如果你把他们从一个高度。但没有从地板上反对重力的力,你的玩具盒将落向地球的中心。在这种情况下,力量平衡和盒子里不动。当一个力(一个推或拉)是更大的,你会得到运动一定距离。当施加一个力(动作)在一个方向上,就会有一个平等的行动在相反的方向。这是牛顿的第三运动定律。看到活动3气球火箭活动
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