对科学家来说,能量并不是某一个特定的东西,它不是由某一种东西构成的。就像房子是由不同的砖制成的一样。能量更像是一种能力,做某事的能力。
能量和做功
(相关资料图)
音乐家有演奏乐器的能力,画家有绘画的能力。能量是让事情发生的能力。
当一个物体向另一个物体施加力量,推动该物体向特定方向移动时,某样东西确实在起作用。
例如当你用球棒击球时,球棒会把动能传递给球以改变球的速度和方向。
想象一下,有人向你扔一个球,你用球棒回击。当球棒击中球时,它改变了球的速度和方向。
能量是球棒改变球方向的能力。当球棒挥击时,它能改变击球的方向。
当你挥动球棒时,储存在肌肉中的能量释放出来。挥得越用力,球棒做的功就越多,所以它携带的能量就越多。
能量的种类
做功的方式有很多种,所以能量也有很多种。
我们已经提到过一个:球棒的挥击,这叫做动能,动能是物体由于运动而具有的能量。
另一种能量叫做势能,势能也叫做位能,一个物体相对于其他物体的位置做功而产生的能量。这意味着把东西放在某个地方就会给它们能量。
假设你在门顶上放一桶水,你就给了它势能。当门打开时,桶开始向下移动,把打开它的倒霉蛋淋湿一身。
这是一个有趣的例子:想象一下在半开的门上放一桶水。当有人走过门时,水桶会掉在他们的头上。桶在门的顶部,它会掉下来。当它掉下来时,它做功了。任何穿过门的人都会被淋湿,而且这个桶还会打中他们的头。
因此,把水桶放在门的顶部,产生的是重力势能,并不是因为它在移动而产生动能。
爱因斯坦的著名公式
著名物理学家阿尔伯特·爱因斯坦提出一个关于能量的公式,你可能已经见过:E=m c ².
在这个公式中,E表示能量,m表示质量(质量是物质所含能量的度量),c表示光速。
这个方程式似乎想说明能量等于质量乘以某个数。那么,能量到底是不是由某个东西构成的吗?
不一定,一些没有质量的东西仍然可以有能量,例如,光。我们知道它有能量,因为我们在太阳能电池板中捕获光能,并将其转化为电能。
光是由光子的微小粒子组成的,光子没有质量。因此,如果能量是由质量构成的,那么光就不会有能量了!这将使太阳能成为一个谜。
事实证明,即使光没有质量,它也有动量,这使它有能力做功。
质量、能量和动量
爱因斯坦的方程式有一个更复杂的版本,它显示了能量与质量、动量的关系。
光是如此之快,从太阳到地球只需8分钟。
要知道,光的移动速度非常之快。物体的能量大小取决于它的质量乘以光速的平方,这意味着一点点物质携带着大量能量!
光在一秒钟内传播了近3亿米,也就是说,一千克质量相当于近9万亿焦耳的能量!这是一个9,后面有18个零:900000000000000。
秘诀就在于释放这种能力,这也是核弹(及核能)的工作原理:它们释放物质中捕获的能量,来产生巨大的效果。
相关知识
能量(古希腊语ἐνέργεια energeia,意为“活动、操作”[1])在物理学中是一个间接观察到的物理量。它往往被视为某一个物理系统对其他的物理系统做功的能力。由于功被定义为力作用一段距离,因此能量总是等同于沿着一定的长度阻挡某作用力的能力。
一个物体所含的总能量奠基于其质量,能量如同质量一般,不会无中生有或无故消失。能量就像质量一样,是一个标量。在国际单位制(SI)中,能量的单位是焦耳,但是在有些领域中会习惯使用其他单位如“千瓦·小时”或简称为“千瓦·时”(此即一度电)和千卡和电子伏特,这些也是功的单位。
闪电是空气中的电场强度达到或超过其电击穿强度而引起的放电现象。当电荷移动一段距离即产生能量的转移。大气中的电位能便转变成了其他能量形式,例如热能、光、声音等。
BY:Sam Baron
FY: 瑞琦琦
如有相关内容侵权,请在作品发布后联系作者删除
转载还请取得授权,并注意保持完整性和注明出处
上一篇:热推荐:评论 | 科普传播需要更多“小张”
下一篇:最后一页
凡本网注明“XXX(非现代青年网)提供”的作品,均转载自其它媒体,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和其真实性负责。
原标题:讲述香港故事推广香港旅游2月24日,“香港——背靠祖国联通世界”主题展亮相北京。该展览是香港特别行政区政府2023年全面推广香港旅游
2023-02-27 09:37
原标题:国产电影“全球能见度”不断上升(专家解读)受访专家:清华大学新闻与传播学院副教授梁君健西班牙《机密报》网站报道称,当下是视听
2023-02-27 09:41
原标题:2022年中国考古新发现——(引题)填补研究空白刷新历史认知(主题)人民日报海外版记者赵晓霞“哪些研究空白被填补?中华民族多元一
2023-02-27 09:42
原标题:嗨,这够劲儿的秦腔!人民日报记者詹媛张哲浩李洁【这些文化遗存现今的模样㊳】“八百里秦川尘土飞扬,三千万秦人齐吼秦腔。”一个“
2023-02-27 09:39
原标题:人们对这场“读书人的聚会”有何期待(主题)——第35届北京图书订货会侧记(副题)光明日报记者陈雪直到2月26日,为期3天的第35届北
2023-02-27 09:48
原标题:新华全媒+丨123岁的上海佘山天文台即将完成修缮向公众开放兴建于1900年的上海佘山天文台历经两年修缮后即将向公众开放。作为我国首座
2023-02-27 08:40
原标题:城市转角的“逆光”书店照亮你的心在上海有这样一家书店,面积不大,但一进门就铺着平缓的盲道,每一件家具都没有棱角,还分布着无障
2023-02-27 08:37
原标题:北京人艺话剧《雷雨》新一轮演出圆满收官(引题)随时代发展赋予经典更深理解(主题)北京日报记者李俐“不愧是经典!从剧本到表演,
2023-02-27 08:52
原标题:“桑巴往事”音乐会在国家大剧院上演(引题)杨雪霏:弹出古典吉他的更多可能(主题)北京日报记者高倩上半场,埃托尔·维拉-罗伯斯《
2023-02-27 08:34
原标题:金巍为全部16首作品谱曲(引题)中央歌剧院古诗词音乐会情韵动人(主题)北京日报讯(记者高倩)钢琴气势十足地奏出强音,舞台正后方
2023-02-27 08:36
原标题:上海爱乐登台国家大剧院,上昆全本《牡丹亭》晋京,上芭海外巡演蓄势待发(引题) 春风借力,上海出品抵达更多“诗和远方”(主题)
2023-02-26 18:51
原标题:从历史学角度重新审视“平庸之恶”张弘纳粹德国的高官阿道夫·艾希曼1942年出席万湖会议,被任命负责执行屠杀犹太人的最终方案,并且
2023-02-26 17:55
原标题:来自北大荒的女作家陆星儿钟振奋在上个世纪七十年代末的中国文坛,有一个特别的现象,那就是一大批知青作家的集体登场,他们以自己过
2023-02-26 15:42
原标题:《断网》广州办首映礼郭富城林家栋上演“相爱相杀”中新网广州2月26日电(记者程景伟)“首映在广州”——电影《断网》首映礼25日在广州
2023-02-26 15:53
原标题:《女士的品格》中出演职场女强人(引题) 万茜:自己跟姚薇的打拼心态很接近(主题)北京晚报记者邱伟都市剧《女士的品格》正在湖南
2023-02-26 15:52
原标题:为什么我们期待去现场看演唱会等待了1170天,浙江的演唱会市场终于回归了。2月14日,薛之谦2023年“天外来物”巡演首站官宣——3月18
2023-02-26 15:41
原标题:《安娜·卡列尼娜》华丽舞美诠释安娜爱情悲剧王润俄语音乐剧《安娜·卡列尼娜》将托尔斯泰文学巨著浓缩成为两个小时的舞台剧本,自201
2023-02-26 15:40
原标题:文学批评不可能远离“现实”洪子诚我认识孟繁华是在20世纪80年代中期,他当时是我的领导,所以我一直尊称他为“老孟”,都不敢直呼他
2023-02-26 14:48
原标题:天津:老城里的手艺人光明日报记者刘茜陈建强一处处非遗展馆,一件件非遗实物,一个个非遗故事,承载着独具特色的地方民俗文化,彰显
2023-02-26 14:34
原标题:浙江文旅观察:文物IP如何出圈?中新网杭州2月26日电 记者童笑雨浙江省文旅厅党组书记陈广胜日前在浙江省文物局长培训会上坦言,在文
2023-02-26 14:44
原标题:《流浪地球2》视效总监徐建:110人在成都制作“太空电梯”成都商报-红星新闻记者张世豪实习生凌格文飞船穿梭时的撞击、坠落的太空电梯
2023-02-26 13:50
原标题:《中国科幻口述史》在成都首发中国科幻,生生不息成都商报-红星新闻记者乔雪阳2月25日下午,成都传媒集团旗下成都时代出版社重磅新书
2023-02-26 13:48
原标题:中国首部“诗圣”题材舞剧《杜甫》焕新升级中新网重庆2月26日电(记者钟旖)“好雨知时节,当春乃发生”“无边落木萧萧下,不尽长江滚滚
2023-02-26 13:56
原标题:科学剧《化学秀》六月登津门舞台今晚报讯(记者王洋)记者自北方演艺集团获悉,百老汇互动亲子科学剧《化学秀》中文版将于6月16日、17
2023-02-26 11:51
原标题:童书成为现场那颗“闪亮的星”北京日报记者路艳霞第35届北京图书订货会正在中国国际展览中心(朝阳馆)举办,昨天正逢周末,童书展区
2023-02-26 11:34