Что такое энергия покоя
Перейти к содержимому

Что такое энергия покоя

  • автор:

ЭНЕРГИЯ ПОКОЯ

Физический энциклопедический словарь. — М.: Советская энциклопедия . Главный редактор А. М. Прохоров . 1983 .

5125-58.jpg

ч а с т и ц ы — энергия частицы в системе отсчёта, в к-рой она покоится: = т 0 с 2 , где т 0 масса покоя частицы.

Физическая энциклопедия. В 5-ти томах. — М.: Советская энциклопедия . Главный редактор А. М. Прохоров . 1988 .

Смотреть что такое «ЭНЕРГИЯ ПОКОЯ» в других словарях:

ЭНЕРГИЯ ПОКОЯ — тела, энергия E0 свободного тела в системе отсчета, в которой тело покоится: E0=m0c2, где m0 масса покоя, c скорость света в вакууме. В энергию покоя входят все виды энергии, кроме кинетической энергии движения тела как целого и потенциальной… … Современная энциклопедия

Энергия покоя — тела, энергия E0 свободного тела в системе отсчета, в которой тело покоится: E0=m0c2, где m0 масса покоя, c скорость света в вакууме. В энергию покоя входят все виды энергии, кроме кинетической энергии движения тела как целого и потенциальной… … Иллюстрированный энциклопедический словарь

энергия покоя — внутренняя энергия собственная энергия — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия Синонимы внутренняя… … Справочник технического переводчика

ЭНЕРГИЯ ПОКОЯ — частицы (тела) энергия частицы в системе отсчета, в которой частица покоится: Е0 = m0с2, где m0 масса покоя частицы, с скорость света в вакууме … Большой Энциклопедический словарь

энергия покоя — частицы, энергия частицы в системе отсчёта, в которой частица покоится: Е0 = m0c2, где m0 масса покоя частицы, с скорость света в вакууме. * * * ЭНЕРГИЯ ПОКОЯ ЭНЕРГИЯ ПОКОЯ частицы (тела), энергия частицы в системе отсчета, в которой частица… … Энциклопедический словарь

энергия покоя — rimties energija statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. rest energy vok. Ruheenergie, f; Ruhenergie, f rus. энергия покоя, f pranc. énergie au repos, f; énergie en repos, f … Fizikos terminų žodynas

Энергия покоя — Эта статья о физической величине. Статью об автогонщике см. Масса, Фелипе Масса одна из важнейших физических величин. Первоначально (XVII–XIX века) она характеризовала «количество вещества» в физическом объекте, от которого, по представлениям… … Википедия

Энергия покоя — (см. Энергия) энергия, которой обладает какой либо объект в системе отсчета, относительно которой он покоится. Понятие важно в специальной (частной) теории относительности, особенно для фотонов, не имеющих массы покоя … Начала современного естествознания

ЭНЕРГИЯ ПОКОЯ — частицы физ. хар ка Е частицы, равная произведению массы покоя частицы то на квадрат скорости света в вакууме с: Ео = т0с3 … Большой энциклопедический политехнический словарь

ЭНЕРГИЯ ПОКОЯ — частицы, энергия частицы в системе отсчёта, в к рой частица покоится … Естествознание. Энциклопедический словарь

14) Энергия как универсальная мера интенсивности движения. Полная энергия, энергия покоя. Кинетическая энергия в релятивистском случае.

Полная механическая энергия — сумма кинетической и потенциальной энергии тела. Полная механическая энергия:

— характеризует движение и взаимодействие тел; и — является функцией скоростей и взаимного расположения тел.

ЭНЕРГИЯ ПОКОЯ тела, энергия E0 свободного тела в системе отсчета, в которой тело покоится: E0=m0c2, где m0 — масса покоя, c — скорость света в вакууме. В энергию покоя входят все виды энергии, кроме кинетической энергии движения тела как целого и потенциальной энергии его взаимодействия с внешним полем. Теоретически извлечь полностью энергию покоя можно лишь при реакциях аннигиляции, при обычных ядерных реакциях извлекаются лишь доли процента, а при химических реакциях

10-8 энергии покоя тела

Поскольку adt = dυ, окончательно можно записать

Вычисление этого интеграла приводит к следующему выражению для кинетической энергии (индекс «ноль» при скорости υ опущен):

15) Кинетическая энергия поступательного и вращательного движений.

1. Кинетической энергией тела называется энергия его механического движения.

Изменение кинетической энергии тела под действием силы равно работе этой силы.

Физическая величина называется кинетической энергией, а величина , равная разности кинетических энергий конечного состояния системы (индекс 2) и начального состояния (индекс 1), называется приращанием кинетической энергии.

Если на тело действуют несколько сил, и каждая из них совершает работу, и в результате этого меняется кинетическая энергия тела, то полная работа равна алгебраической сумме работ всех сил, действующих на тело. Энергия тела меняется за счет совершения работы.

Итак, связь работы и кинетической энергии задается соотношением:

т.е. работа всех сил равна изменению кинетической энергии тела (или системы).

Работа — мера изменения энергии (физический смысл работы).

2. Кинетическая энергия вращающегося тела.

Твердое тело вращается вокруг неподвижной оси. Полная кинетическая энергия вращающегося тела равна:

где I — момент инерции тела относительно оси вращения.

16) Плоское движение. Кинетическая энергия тела, совершающего плоское движение.

Плоское движение тел является одним из наиболее распространенных в технике. Плоское движение совершают тела качения ( колеса, катки, цилиндры ) на прямолинейном участке пути; отдельные детали механизмов, предназначенных для преобразования вращательного движения одного тела в поступательное или колебательное другого; шестерни планетарных передач. Плоским (плоскопараллельным) назыв. такое движение, при котором все его точки перемещаются параллельно некоторой неподвижной плоскости. Уравнения плоского движения: xA= f1(t), yA= f2(t), j = f3(t), точка А назыв. полюсом.

Кинетическая энергия твердого тела представляет собой сумму кинетических энергий отдельных частиц:

где — скорость центра масс тела, — скорость i-й частицы относительно системы координат, связанной с центром масс и совершающей поступательное движение вместе с ним. Возводя сумму скоростей в квадрат, получим:

так как (суммарный импульс частиц в системе центра масс равен нулю).

Таким образом, кинетическая энергия при плоском движении равна сумме кинетических энергий поступательного и вращательного движений (теорема Кенига). Если рассматривать плоское движение как вращение вокруг мгновенной оси, то кинетическая энергия тела есть энергия вращательного движения.

В этой связи задачу о скатывании цилиндра с наклонной плоскости можно решить, используя закон сохранения механической энергии (напомним, что сила трения при качении без проскальзывания работу не совершает).

Приращение кинетической энергии цилиндра равно убыли его потенциальное энергии:

Здесь — длина наклонной плоскости, — момент инерции цилиндра относительно мгновенной оси вращения.

Поскольку скорость оси цилиндра то

Дифференцируя обе части этого уравнения по времени, получим

откуда для линейного ускорения оси цилиндра будем иметь то же выражение, что и при чисто динамическом способе решения (см. (3.27, 3.36)).

Энергия покоя

Наверное, самое важное для дальнейшей истории открытие Эйнштейна — это энергия покоя.

В классической физике понятие энергии связывалось с разными формами движения и взаимодействия частиц. Из формул же релятивистской механики следует, что даже у свободной покоящейся частицы имеется «энергия покоя» E0 = mc 2 . Как любая энергия, энергия покоя может частично или полностью быть преобразована в другие виды энергии.

Энергия покоя mc 2 очень велика. Так, тело массой 1 кг обладает энергией покоя 9-10 16 Дж. Такую энергию самая большая в России Саяно-Шушенская ГЭС вырабатывает за полгода. Однако эта огромная энергия чрезвычайно «труднодоступна». Если бы мы могли легко и просто «отщипывать» от энергии покоя тел, у нас не было бы проблем с обеспечением энергией.

Имя Эйнштейна, словно новая звезда, засияло на физическом небосклоне в 1905 году, когда этот никому не известный 26-летний работник бернского патентного бюро опубликовал сразу четыре революционные работы по теоретической физике. За первую из них он позднее был удостоен Нобелевской премии — это было объяснение законов фотоэффекта на основе квантовой гипотезы о свете. Вторая работа, посвященная теории броуновского движения, привела в итоге к окончательному признанию существования молекул. В третьей работе излагались основы специальной теории относительности, а в четвертой была открыта энергия покоя.

Способ высвобождения части энергии покоя для практического применения был найден в ядерной физике. Энергия, высвобождаемая в атомных реакторах — это и есть небольшая доля энергии покоя ядер. В ядерном реакторе используется всего лишь около 0,1% энергии покоя ядер — но и это в миллионы и миллиарды раз больше энергии любых химических реакций (при той же массе топлива).

Почти 100% превращение энергии покоя в электромагнитную энергию происходит лишь при аннигиляции вещества и антивещества (см. другие статьи), но для практического применения этот способ не годится, так как у нас нет готового антивещества, а на его синтез мы бы затратили энергии больше, чем получили при аннигиляции.

В релятивистской механике масса m приобрела новый физический смысл. В классической механике масса (m) — мера инертности тела. В релятивистской физике масса (m) — мера внутренней энергии тела (энергии покоя). Когда говорят об эквивалентности массы и энергии, имеют в виду, что изменение энергии покоя приводит к изменению массы, и наоборот. Так, Солнце излучает свет за счет своей энергии покоя, ежесекундно теряя при этом более четырех миллионов тонн своей массы.

Энергия покоя это кратко

ЭНЕРГИЯ ПОКОЯ тела, энергия E0 свободного тела в системе отсчета, в которой тело покоится: E0=m0c2, где m0 — масса покоя, c — скорость света в вакууме. В энергию покоя входят все виды энергии, кроме кинетической энергии движения тела как целого и потенциальной энергии его взаимодействия с внешним полем. Теоретически извлечь полностью энергию покоя можно лишь при реакциях аннигиляции, при обычных ядерных реакциях извлекаются лишь доли процента, а при химических реакциях

10-8 энергии покоя тела (смотри также Внутренняя энергия).
. смотреть

ЭНЕРГИЯ ПОКОЯ

(см. Энергия) — энергия, которой обладает какой-либо объект в системе отсчета, относительно которой он покоится. Понятие важно в специальной (частной) теории относительности, особенно для фотонов, не имеющих массы покоя. Начала современного естествознания. Тезаурус. — Ростов-на-Дону.В.Н. Савченко, В.П. Смагин.2006. смотреть

ЭНЕРГИЯ ПОКОЯ

частицы — физ. хар-ка Е» частицы, равная произведению массы покоя частицы то на квадрат скорости света в вакууме с: Ео = т0с3.

ЭНЕРГИЯ ПОКОЯ

ЭНЕРГИЯ ПОКОЯ частицы (тела), энергия частицы в системе отсчета, в которой частица покоится: Е0 = m0с2, где m0 — масса покоя частицы, с — скорость света в вакууме.

ЭНЕРГИЯ ПОКОЯ

— частицы (тела) — энергия частицы в системе отсчета, вкоторой частица покоится: Е0 = m0с2, где m0 — масса покоя частицы, с -скорость света в вакууме. смотреть

Булыжник это не только оружие пролетариата, но и хорошее наглядное пособие для демонстрации работы физических теорий.

Как гласит википедия:

В классической механике всего два вида энергии – потенциальная и кинетическая.

Потенциальная энергия – это энергия взаимодействия. Лежит на земле булыжник массой m — его потенциальная энергия равна нулю. Поднял пролетарий булыжник с земли на высоту h , его потенциальная энергия выросла на mgh .

Кинетическая энергия – это энергия движения. Покоится булыжник массой m в руке пролетария — его кинетическая энергия равна нулю. Бросил пролетарий булыжник cо скоростью v в своего классового врага – его кинетическая энергия выросла до mv^2 /2 .

Сумма этих двух энергий составляет полную механическую энергию любого материального тела. Всё просто и понятно.

Так хорошо было до тех пор, пока некто Альберт Германович Эйнштейн не сформулировал в своей специальной теории относительности принцип эквивалентности массы и энергии. Ничего плохого и явно противоречащего старой доброй физике Ньютона в этом принципе нет. В соответствии с новой физической концепцией любому виду энергии абстрактного физического объекта обязательно соответствует некая масса этого же объекта. Вроде бы всё чинно и благоразумно. Проблемы начинаются после теоретического обоснования этого принципа с помощью знаменитой формулы.

В СТО для системы отсчёта, в которой тело покоится ( v = 0 ) энергию такого тела называют энергией покоя и, как правило, обозначают Е0 , хотя ноль указывать совсем не обязательно, знающие люди и так понимают, что произведение массы тела на квадрат скорости света это энергия покоя этого тела. С точки зрения здравого смысла и обычной человеческой логики трудно совместить понятие покоя с квадратом скорости света, который стоит в правой части выражения (1). Однако в СТО всему есть своё объяснение. Так приверженцы этой теории утверждают, что квадрат скорости света в формуле энергии покоя это не скорость физического объекта с массой m , а всего лишь размерный коэффициент , численно равный квадрату скорости света в вакууме, позволяющий точно рассчитать количество энергии, запасённой в массе этого физического объекта. При этом СТО не отрицает зависимость энергии абстрактного материального тела от его скорости, но предлагает оформлять эту зависимость несколько иначе, чем это делает классическая механика. Формула полной энергии движущегося физического объекта в СТО выглядит следующим образом:

И далее уже в конце статьи обосновывает окончательный вид формулы:

В целом, позиционировать специальную теорию относительности в качестве теории, описывающей движение, законы механики и пространственно-временные отношения при произвольных скоростях, меньших скорости света , как это делает википедия вслед за автором этой теории, по-видимому, неуместно и даже несколько самонадеянно.

Наверное, правильнее называть энергию E = mc ^2 не энергией покоя, а фотонной энергией. Так как при извлечении этой энергии из материи излучаются именно фотоны. При этом, такое превращение материи физического объекта в энергию фотонов без нарушения фундаментальных законов сохранения возможно только при условии наличия у фотонов массы покоя. В этом случае энергия фотонов это не абстрактная чистая энергия, а самая обыкновенная кинетическая энергия материальных частиц, движущихся в пространстве со скоростью света.

частицы (тела), энергия ч-цы в системе отсчёта, в к-рой она покоится: ?0=m0c2, где m0 — масса покоя ч-цы.

Физический энциклопедический словарь. — М.: Советская энциклопедия . Главный редактор А. М. Прохоров . 1983 .

5125-58.jpg

ч а с т и ц ы — энергия частицы в системе отсчёта, в к-рой она покоится: = т 0 с 2 , где т 0 масса покоя частицы.

Физическая энциклопедия. В 5-ти томах. — М.: Советская энциклопедия . Главный редактор А. М. Прохоров . 1988 .

Смотреть что такое «ЭНЕРГИЯ ПОКОЯ» в других словарях:

ЭНЕРГИЯ ПОКОЯ — тела, энергия E0 свободного тела в системе отсчета, в которой тело покоится: E0=m0c2, где m0 масса покоя, c скорость света в вакууме. В энергию покоя входят все виды энергии, кроме кинетической энергии движения тела как целого и потенциальной… … Современная энциклопедия

Энергия покоя — тела, энергия E0 свободного тела в системе отсчета, в которой тело покоится: E0=m0c2, где m0 масса покоя, c скорость света в вакууме. В энергию покоя входят все виды энергии, кроме кинетической энергии движения тела как целого и потенциальной… … Иллюстрированный энциклопедический словарь

энергия покоя — внутренняя энергия собственная энергия — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия Синонимы внутренняя… … Справочник технического переводчика

ЭНЕРГИЯ ПОКОЯ — частицы (тела) энергия частицы в системе отсчета, в которой частица покоится: Е0 = m0с2, где m0 масса покоя частицы, с скорость света в вакууме … Большой Энциклопедический словарь

энергия покоя — частицы, энергия частицы в системе отсчёта, в которой частица покоится: Е0 = m0c2, где m0 масса покоя частицы, с скорость света в вакууме. * * * ЭНЕРГИЯ ПОКОЯ ЭНЕРГИЯ ПОКОЯ частицы (тела), энергия частицы в системе отсчета, в которой частица… … Энциклопедический словарь

энергия покоя — rimties energija statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. rest energy vok. Ruheenergie, f; Ruhenergie, f rus. энергия покоя, f pranc. énergie au repos, f; énergie en repos, f … Fizikos terminų žodynas

Энергия покоя — (см. Энергия) энергия, которой обладает какой либо объект в системе отсчета, относительно которой он покоится. Понятие важно в специальной (частной) теории относительности, особенно для фотонов, не имеющих массы покоя … Начала современного естествознания

ЭНЕРГИЯ ПОКОЯ — частицы физ. хар ка Е частицы, равная произведению массы покоя частицы то на квадрат скорости света в вакууме с: Ео = т0с3 … Большой энциклопедический политехнический словарь

ЭНЕРГИЯ ПОКОЯ — частицы, энергия частицы в системе отсчёта, в к рой частица покоится … Естествознание. Энциклопедический словарь

Наверное, самое важное для дальнейшей истории открытие Эйнштейна — это энергия покоя.

Имя Эйнштейна, словно новая звезда, засияло на физическом небосклоне в 1905 году, когда этот никому не известный 26-летний работник бернского патентного бюро опубликовал сразу четыре революционные работы по теоретической физике. За первую из них он позднее был удостоен Нобелевской премии — это было объяснение законов фотоэффекта на основе квантовой гипотезы о свете. Вторая работа, посвященная теории броуновского движения, привела в итоге к окончательному признанию существования молекул. В третьей работе излагались основы специальной теории относительности, а в четвертой была открыта энергия покоя.

Способ высвобождения части энергии покоя для практического применения был найден в ядерной физике. Энергия, высвобождаемая в атомных реакторах — это и есть небольшая доля энергии покоя ядер. В ядерном реакторе используется всего лишь около 0,1% энергии покоя ядер — но и это в миллионы и миллиарды раз больше энергии любых химических реакций (при той же массе топлива).

Почти 100% превращение энергии покоя в электромагнитную энергию происходит лишь при аннигиляции вещества и антивещества (см. другие статьи), но для практического применения этот способ не годится, так как у нас нет готового антивещества, а на его синтез мы бы затратили энергии больше, чем получили при аннигиляции.

В релятивистской механике масса m приобрела новый физический смысл. В классической механике масса (m) — мера инертности тела. В релятивистской физике масса (m) — мера внутренней энергии тела (энергии покоя). Когда говорят об эквивалентности массы и энергии, имеют в виду, что изменение энергии покоя приводит к изменению массы, и наоборот. Так, Солнце излучает свет за счет своей энергии покоя, ежесекундно теряя при этом более четырех миллионов тонн своей массы.

Согласно формуле тело обладает энергией и при скорости, равной нулю. Это энергия покоя Е0:

Это замечательный результат. Любое тело уже только благодаря факту своего существования обладает энергией, которая пропорциональна массе покоя m0.

При превращениях элементарных частиц, обладающих массой покоя, в частицы, у которых m0=0, энергия покоя целиком превращается в кинетическую энергию вновь образовавшихся частиц. Этот факт является наиболее очевидным экспериментальным доказательством существования энергии покоя.

Предмет и методы молекулярной физики и термодинамики. Статистический и термодинамический методы исследования

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *