Законспектировать кратко параграф 3.5 «Энергия» (с. 78 и продолжение).

План конспекта:

1. Историческая справка.

• Аристотель («Физика»): без знания движения нельзя познать природу.
• Позже выяснилось, что есть и другие виды движения (например, тепловое), они могут превращаться друг в друга. Движение сохраняется, меняется только его форма.
• Слово «энергия» происходит от греч. energeia — действие. Это основное понятие физики.
• Термин в современном смысле появился в начале XIX в. Англичанин Т. Юнг (–) в г. первым определил энергию как работоспособность движущихся масс.
• В середине XIX в. вышли работы Ю. Майера, Д. Джоуля и Г. Гельмгольца о законе сохранения и превращения энергии. Понятие энергии распространили и на другие виды движения, не только механическое.
• Аналогия: превращение энергии похоже на обмен валюты. Название другое, а покупательная способность остаётся. Так и энергия, превращаясь, остаётся энергией и характеризует способность тела или системы тел совершать работу.
• Взаимодействующие тела (например, в гравитационном поле) способны совершать работу, значит, обладают энергией.

2. Виды энергии.

• Энергия — скалярная физическая величина, единая мера различных форм движения и взаимодействия материи.
• Формам движения соответствуют виды энергии: механическая, внутренняя, ядерная и др.
• При взаимодействии тел форма движения может меняться. Например, при трении тела нагреваются: механическая энергия переходит во внутреннюю.
• Изменение вида энергии обусловлено действием сил и связано с совершением работы.
• Энергия — физическая величина, характеризующая способность тела или системы тел совершать работу.
• Единица энергии, как и работы, — джоуль (Дж).

3. Связь работы и энергии.

• Совершая работу, тело или система тел переходят из одного состояния в другое. Состояние механической системы определяется радиус-векторами (координатами) тел и их скоростями. При изменении состояния энергия меняется.
• Работа — мера изменения энергии:

• Запас энергии тела (системы тел) определяется наибольшей работой, которую оно может совершить.
• Если система тел совершает работу над внешними телами, её энергия уменьшается. Пример: пружинные часы работают, пока энергия пружины расходуется на преодоление сил трения.
• Если внешние силы совершают работу над системой, её энергия увеличивается. Пример: часы надо завести, то есть совершить работу по деформации пружины.

4. Механическая энергия — физическая величина, являющаяся функцией скоростей и взаимного расположения тел.