Zog - yog ... tej zaum thiab kinetic zog. Yuav ua li cas yog lub zog nyob rau hauv physics?

Zog - qhov no yog yog li ntawd tsis muaj tsuas yog lub neej nyob rau hauv lub ntiaj teb no, tab sis kuj nyob rau hauv lub ntug. Nyob rau tib lub sij hawm nws yuav ua tau txawv heev. Piv txwv li, thaum tshav kub kub, suab, lub teeb, hluav taws xob, microwaves, calorie ntau ntau yog cov sib txawv ntawm cov zog. Rau tag nrho cov txheej txheem noj qhov chaw nyob ib ncig ntawm peb, nws yog tsim nyog no substance. Feem ntau ntawm cov zog tag nrho tej yam uas nyob rau hauv lub ntiaj teb tau txais los ntawm lub hnub, tab sis muaj lwm qhov chaw ntawm nws. Lub hnub xa nws cov ntiaj chaw ntau li ntau raws li yuav tsum tau tsim nyob rau tib lub sij hawm 100 lab nyob rau hauv lub feem ntau haib lub hwj chim.

Yuav ua li cas yog lub zog?

Qhov kev tshawb xav muab tso rau pem hauv ntej Albertom Eynshteynom, peb kawm cov kev sib raug zoo ntawm teeb meem thiab lub zog. Qhov no zoo kawg paub txog muaj peev xwm ua kom pom lub peev xwm los hloov ib yam khoom uas mus rau lwm lub. Nws muab tawm hais tias lub zog yog lub tseem ceeb tshaj plaws nyob rau hauv lub hav zoov ntawm lub cev, thiab qhov teeb meem yog theem nrab.

Zog - yog, thiab loj, muaj peev xwm ua tau ib co ua hauj lwm. Nws yog nws leej twg es qab lub tswvyim ntawm ib tug quab yuam uas muaj peev xwm ntawm mus rau hauv lub cev los yog muab nws tshiab zog. Li cas rau cov sij hawm "zog"? Physics - nws yog ib tug yuav tsum muaj kev kawm, uas mob siab rau nws lub neej, muaj ntau zaum los ntawm ntau eras thiab lub teb chaws. Aristotle siv lo lus "zog" rau xa mus rau tib neeg kev ua ub no. Txhais los ntawm cov Greek "zog" - qhov no "kev ua si", "lub hwj chim", "kev txiav txim", "hwj huam". Cov thawj lub sij hawm lo lus zoo nkaus li nyob rau hauv lub treatise ntawm lub Greek kawm hu ua "Physics".

Nyob rau hauv cov pa kev txiav txim zoo, nws yog tam sim no lub sij hawm tau coined cov lus Askiv physicist Thomas Young. Qhov no momentous tshwm sim tshwm sim nyob rau hauv lub deb 1807. Nyob rau hauv 50-ies ntawm XIX caug xyoo. English engineer Uilyam Tomson thawj siv lub sij hawm "kinetic engergiya", thiab nyob rau hauv 1853 lub Scottish physicist Uilyam Renkin coined lub sij hawm "tej zaum zog".

Niaj hnub no, qhov no yog ib tug scalar kom muaj nuj nqis yog tam sim no nyob rau hauv tag nrho cov cheeb tsam ntawm kev physics. Nws yog ib qho kev ntsuas ntawm lub ntau yam ntaub ntawv ntawm lub zog thiab kev sis raug zoo ntawm qhov teeb meem. Nyob rau hauv lwm yam lus, nws yog ib qho kev ntsuas ntawm tus hloov dua siab tshiab ntawm ib daim ntawv mus rau lwm lub.

Cov chav nyob thiab cim

Tus nqi ntawm lub zog yog ntsuas nyob rau hauv joules (J). Qhov no tshwj xeeb chav tsev, nyob ntawm seb lub hom ntawm lub zog yuav muaj ntau designations, xws li:

• W - tag nrho lub zog ntawm lub system.
• Q - tshav kub.
• U - tej zaum.

hom ntawm lub zog

Nyob rau hauv cov xwm, muaj ntau ntau hom ntawm lub zog. Lub ntsiab sawv daws yuav yog:

• txhua yam;
• electromagnetic;
• hluav taws xob;
• tshuaj;
• thermal;
• nuclear (atomic).

Nws muaj lwm yam ntaub ntawv ntawm lub zog: lub teeb, suab, magnetic. Nyob rau hauv xyoo tsis ntev los, ib tug zuj zus tooj ntawm physicists, zaum no inclined mus rau lub hypothesis ntawm lub hav zoov ntawm cov thiaj li hu ua "tsaus ntuj nti" zog. Txhua yam ntawm cov saum no hom ntawm no substance nws muaj nws tus yam ntxwv. Piv txwv li, lub suab lub zog yog tau yuav kis tau los ntawm txoj kev tsis. Lawv pab mus rau tshwm sim ntawm kev co nruas ntsej nyob rau hauv lub pob ntseg ntawm tib neeg thiab tsiaj txhu, los ntawm kev uas koj yuav hnov lub suab. Nyob rau hauv lub chav kawm ntawm ntau yam tshuaj tso zog yuav tsum tau rau lub neej ntawm tag nrho cov kab mob. Tej roj, khoom noj khoom haus cov khoom, roj teeb, cov roj teeb yog cov cia ntawm no lub zog.

Peb lub teeb muab lub ntiaj teb no lub zog nyob rau hauv daim ntawv ntawm electromagnetic vuag. Tib txoj kev uas nws muaj peev xwm kov yeej lub vastness ntawm lub cosmos. Tsaug rau niaj hnub siv tshuab, xws li hnub ci panels, peb yuav siv nws feem ntau zoo. Tshaj tsis siv zog muab cia rau hauv tshwj xeeb energohranilischah. Nrog rau lub saum toj no ntaub ntawv ntawm lub zog yog feem ntau siv thermal springs, dej ntws, tides ntawm lub hiav txwv, biofuels.

zog txhua yam

Qhov no hom ntawm lub zog kawm nyob rau hauv lub ceg ntawm physics hu ua "mechanics". Nws yog denoted los ntawm tsab ntawv E. Nws ntsuas yog nqa tawm nyob rau hauv joules (J). Yuav ua li cas yog no lub zog? Physics kev tshawb fawb mechanics suab ntawm lub cev thiab lawv sib tham nrog txhua lwm yam los yog nrog rau lwm teb. Lub zog vim yog lub suab ntawm lub cev, hu ua kev tig tau (denoted EK), thiab lub zog vim yog lub sis ntawm lub cev los yog sab nraud teb, hu ua lub peev xwm (E). Tus nqi ntawm cov zog thiab sis yog tag nrho cov zog txhua yam ntawm lub cev.

Rau lub xam ntawm ob hom muaj yog ib tug general txoj cai. Yuav kom txiav txim rau qhov nyiaj ntawm lub zog tsim nyog los mus laij lub chaw ua hauj lwm yuav tsum tau rau tus neeg txhais lus ntawm lub cev los ntawm lub voj xeev rau tam sim no lub xeev. Qhov ntau dua qhov kev ua hauj lwm, lub zog yuav muaj ib lub cev nyob rau hauv lub xeev no.

Unbundling ntawm txawv tej yam tshwm sim

Muaj ob peb hom ntawm lub zog division. Nyob rau txawv thaj av nws yog muab faib mus rau hauv: sab nraud (kinetic thiab tej zaum) thiab sab hauv (mechanical, thermal, electromagnetic, nuclear, lub ntiajteb txawj nqus). Electromagnetic zog yog nyob rau hauv lem muab faib mus rau hauv magnetic thiab hluav taws xob thiab nuclear - lub zog tsis muaj zog thiab muaj zog cov kev sib tshuam.

kev tig tau

Tej tsiv lub cev txawv los ntawm xub ntiag ntawm kinetic zog. Nws yog feem ntau hu ua - tsav tsheb. lub zog ntawm lub cev uas txav, yog poob thaum tseg cia. Yog li, tus ceev cov ceev, qhov ntau kinetic zog.

Thaum hu ntawm lub tsiv lub cev mus rau ib tug ruaj ruaj khoom kis kawg ib feem ntawm lub kinetic zog, thiab ua rau yus nws nyob rau hauv tsab ntawv tsa suab. Kinetic zog mis yog raws li nram no:

• E _rau = mv ^2: 2,
  qhov twg m - qhov loj ntawm lub cev, v - ceev ntawm lub zog ntawm lub cev.

Nyob rau hauv cov lus ntawm cov mis no muaj peev xwm yuav qhia raws li nram no: lub kinetic zog ntawm ib tug kwv yog sib npaug zos rau ib nrab ntawm cov khoom ntawm nws loj thiab lub square ntawm nws cov tshaj tawm.

tej zaum

Qhov no zoo ntawm lub zog muaj ib lub cev, uas yog nyob rau hauv tej teb ntawm kev quab yuam. Yog li, lub magnetic tshwm sim thaum tus kwv yog nyob rau hauv tus ntawm ib tug sib nqus teb. Tag nrho lub cev yog rau hauv av, muaj lub peev xwm gravitational zog.

Nyob rau hauv txoj kev tshawb ntawm cov khoom ntawm cov khoom lawv tej zaum yuav muaj ntau yam ntawm tej zog. Yog li, lub resilient thiab elastic lub cev uas muaj peev xwm sawv ntawm stretch muaj elastic tej zaum zog lossis nro. Tej ntog lub cev, uas tau raug yav tas los tsau, loses tej zaum thiab acquires kinetic zog. Tus nqi ntawm cov ob hom yuav sib npaug. Nyob rau hauv lub teb ntawm peb ntiaj chaw lub gravitational tej zaum zog mis yuav ua tau li nram no:

• E _n = mhg,
  qhov twg m - lub cev hnyav; h - qhov siab ntawm qhov chaw ntawm lub cev loj saum toj no pes tsawg theem; g - acceleration ntawm lub ntiajteb txawj nqus.

Nyob rau hauv cov lus ntawm cov mis no muaj peev xwm yuav qhia raws li nram no: lub peev xwm lub zog ntawm ib tug kwv uas ua num ua ke nrog lub ntiaj teb, yog qhov khoom ntawm nws pawg, acceleration vim lub ntiajteb txawj nqus thiab lub qhov siab ntawm uas nws yog nyob rau.

Qhov no scalar kom muaj nuj nqis yog ib tug yam ntxwv zog cia cov ntaub ntawv uas taw tes (lub cev), nyob rau hauv lub peev xwm teb ntawm kev quab yuam thiab txuas kom tau kev tig tau lub zog los ntawm lub chaw ua hauj lwm ntawm tus quab yuam teb. Tej zaum raug xa mus rau raws li ib tug muaj nuj nqi ntawm coordinates, uas yog lub sij hawm nyob rau hauv langranzhiane system (Lagrange dynamic system muaj nuj nqi). Qhov no system piav lawv kev sis raug zoo.

Tej zaum lub zog yog equated rau zero rau ib co configurations ntawm lub cev pov tseg nyob rau hauv qhov chaw. Configurable txiav txim qhov yooj yim ntawm ntxiv suav thiab yog hu ua "normalization ntawm lub peev xwm lub zog."

Txoj cai ntawm lub zog txuag

Ib tug ntawm cov yooj yim tshaj plaws tenets ntawm physics yog txoj cai ntawm kev txuag ntawm lub zog. Raws li nws, lub zog tsis tshwm sim tawm ntawm tsis pom qhov twg thiab tsis ploj. Nws lossi tsiv los ntawm ib daim ntawv mus rau lwm lub. Nyob rau hauv lwm yam lus, tsuas yog lub zog hloov tshwm sim. Piv txwv li, cov tshuaj muaj zog ntawm ib lub teeb khoo roj teeb yog hloov dua siab tshiab rau hauv hluav taws xob lub zog, thiab los ntawm nws - nyob rau hauv lub teeb thiab cua sov. Ntau yam hluav taws xob khoom siv yog hloov dua siab tshiab mus rau lub teeb, Thaum tshav kub kub los yog lub suab. Nyob rau hauv Feem ntau, thaum kawg ntawm kev hloov yog thaum tshav kub kub thiab lub teeb. Tom qab hais tias, lub zog mus rau hauv lub surrounding chaw.

Zog Act yuav piav ntau lub cev phenomena. Zaum hais tias tag nrho cov volume ntawm nws qhov nyob rau hauv lub ntug tseem qhov. Tsis muaj leej twg muaj peev xwm tsim los yog ua kom puas lub zog dua. Ua ib qho ntawm nws hom, cov neeg siv cov roj zog ntawm ntog dej, lub atom. Yog li ib tug ntawm nws hom yog hloov dua siab tshiab mus rau lwm lub.

Nyob rau hauv 1918, zaum twb tau los ua pov thawj hais tias cov kev cai lij choj ntawm kev txuag ntawm lub zog yog ib tug zauv txim ntawm Translational symmetry ntawm lub sij hawm - mating zog qhov tseem ceeb. Nyob rau hauv lwm yam lus, lub zog yog conserved vim hais tias cov kev cai ntawm physics tsis txawv txawv sij hawm.

zog nta

Zog - yog ib lub cev muaj peev xwm ua txoj hauj lwm. Nyob rau hauv kaw lub cev systems nws yog khaws cia thoob plaws lub sij hawm (kom txog rau thaum lub system yog kaw) thiab nruab nrab yog ib tug ntawm peb additive integrals tsab ntawv tsa suab khaws cia nqi thaum uas tsav tsheb. Cov muaj xws li: lub zog, zog, zog. Cov kev taw qhia txog lub tswvyim ntawm "zog" yog pab tau thaum lub cev system yog homogeneous nyob rau hauv lub sij hawm.

Lub sab hauv lub zog ntawm lub cev

Nws nruab nrab yog cov sum ntawm lub dag lub zog lub molecular kev sib tshuam thiab thermal suab ntawm lub lwg me me constituting nws. Nws yuav tsis yuav ntsuas ncaj qha, vim hais tias nws yog ib tug tshwj xeeb muaj nuj nqi ntawm lub system xeev. Thaum twg tus system yog nyob rau hauv lub xeev no, nws nrog lub zog muaj xam qhovkev nqi, tsis hais txog ntawm lub keeb kwm ntawm lub system. Cov kev hloov nyob rau hauv internal zog nyob rau hauv txoj kev hloov los ntawm ib tug lub cev lub xeev mus rau lwm lub yog yeej ib txwm sib npaug zos rau qhov txawv ntawm qhov tseem ceeb nyob rau hauv nws kawg thiab thawj zaug lub xeev.

Lub sab hauv lub zog ntawm cov roj

Nyob rau hauv tas li ntawd mus khib nyiab, gases thiab lub zog yog. Nws yog ib lub kinetic zog ntawm lub tshav kub (random) tsab ntawv tsa suab hais nyob rau hauv lub cev, uas muaj xws li atoms, molecules, electrons, nucleus. Lub sab hauv lub zog ntawm ib qho zoo tagnrho roj (gas zauv qauv) yog lub sum ntawm cov kinetic zog ntawm nws hais. Qhov no yuav siv sij hawm mus rau hauv tus account lub xov tooj ntawm degrees ntawm txoj kev ywj pheej, uas yog tus naj npawb ntawm ywj siab ntau yam, uas txiav txim rau txoj hauj lwm ntawm molecules nyob rau hauv qhov chaw.

Cov kev siv zog

Txhua txhua xyoo, tib neeg yog siv ntau thiab ntau zog. Nyob rau hauv Feem ntau, kom tau lub zog yuav tsum tau rau teeb pom kev zoo thiab cua sov peb lub tsev, cov tsheb thiab cov lag luam los ntawm ntau yam mechanisms, siv cov pob txha hydrocarbons xws li thee, roj thiab cov nkev. Lawv yog cov uas tsis yog-txuas ntxiv dua mus pab.

Tu siab, tsuas yog ib tug me me ib feem ntawm lub zog ua rau lub ntiaj chaw los ntawm kev siv txuas ntxiv dua mus pab xws li dej, cua thiab tiv tshav ntuj kub. Rau hnub tim, lawv qhia nyob rau hauv hwj chim tsuas yog 5%. Lwm 3% ntawm cov neeg tau txais nyob rau hauv daim ntawv ntawm cov nuclear zog ua nyob rau hauv nuclear fais fab nroj tsuag.

Tsis-txuas ntxiv dua mus pab muaj raws li nram no stocks (nyob rau hauv joules)

• nuclear zog - 2 x ^{24 Lub kaum hli ntuj;}
• lub zog ntawm cov roj thiab roj - 2 × 10 ^23;
• sov hauv lub ntiaj chaw - 5 x 10 ^20.

Txhua xyoo tus nqi ntawm lub txuas ntxiv dua mus pab ntawm lub ntiaj teb:

• hnub ci zog - 2 x ^{24 Lub kaum hli ntuj;}
• Cua - 6 x ^{21 Lub kaum hli ntuj;}
• Hav dej - 6.5 × 10 ^19;
• tides - 2.5 x ^{23 Lub kaum hli ntuj.}

Tsuas yog nrog raws sij hawm kev hloov los ntawm uas tsis yog-txuas ntxiv dua mus zog reserves ntawm lub ntiaj teb txuas ntxiv dua mus rau cov tib neeg muaj ib lub caij nyoog rau ib tug ntev thiab zoo siab lub neej nyob rau lub ntiaj teb no. Yuav kom siv cov advanced txoj kev loj hlob ntawm zaum nyob ib ncig ntawm lub ntiaj teb no txuas ntxiv mus kom zoo kawm ntau yam khoom ntawm lub zog.