Робота та енергія

Коли ви на уроці фізкультури граєте м’ячем у футбол, то, з точки зору науки, ви виконуєте певну роботу, бо змушуєте м’яч рухатись. Чим далі, вище, швидше він летить, тим більше сил ви доклали, більшу роботу виконали. На м’яч діяла ваша нога, тому змінився напрямок руху та швидкість м’яча. Ви виконали роботу з переміщення м’яча.

Робота — це зміна стану тіла в результаті дії на нього іншого тіла.

Робота залежить від значення витраченої сили. Значення роботи залежить також від відстані: чим більша відстань, тим більший показник роботи.

Щоб виконати роботу, необхідно мати енергію.

Здатність тіла виконувати роботу називається енергією.

Щоб забити цвях, ми піднімаємо молоток, виконуючи при цьому певну роботу. Молоток запасає механічну енергію наших м’язів, яку витрачає, падаючи на цвях, щоб забити його і виконати роботу. Чим більшу механічну енергію має тіло, тим більшу роботу воно може виконати.

Механічну енергію, яку має тіло, підняте над поверхнею землі, називають потенціальною (від латинського «potential» — можливість). Потенціальну енергію мають усі тіла, підняті над поверхнею землі. І чим вище над поверхнею землі перебуває тіло, тим більше значення має його потенціальна енергія.

Будь-яке тіло в навколишньому світі наділене механічною енергією. Людина використовує її для виконання роботи. Наприклад, енергія вітру та течії річок здавна використовувалась у побуті людей. Щоб отримати із зерна борошно, будували вітряні та водяні млини. У таких млинах енергія вітру або води рухала жорна, тобто спрямовувалася на виконання роботи з перемелювання зерна.

Життя на нашій планеті існує завдяки надходженню сонячної енергії. Вона нагріває поверхню Землі, впливає на зміну погоди, необхідна для існування всіх живих істот. Люди навчилися використовувати цей вид енергії, сконструювавши «сонячні батареї». Їх використовують на космічних кораблях, у кишенькових калькуляторах. Один із видів енергії людина використовує відтоді, як навчилася добувати й підтримувати вогонь. Це теплова енергія. Спалюючи деревину або вугілля, люди отримували тепло для обігрівання житла, приготування їжі. У двигунах внутрішнього згоряння теплова енергія змушує деталі рухатись, і машина виконує роботу з переміщення.

Сучасний світ важко уявити без електричної енергії. Її отримують на електростанціях, використовуючи різні машини. Гідроелектростанції споруджають на річках. Електрична енергія також використовується для виконання роботи. Наприклад, робота міксера, пральної машини, телевізора можлива тільки з використанням електричної енергії.

Із середини ХХ ст. людина почала широко використовувати ще один вид енергії — атомну. Цей вид енергії отримують у результаті розщеплення найменших частинок речовини — атомів.