Nahlédnutí do fyziky – Energie

Nahlédnutí do fyziky – Energie

Energie je schopnost konat určitou práci, anebo měnit nějaký stav. Může něčím pohybovat, něco zahřívat či naopak ochlazovat, apod. Výsledkem činnosti energie je práce – přeměna energie na jinou. Tím je řečeno, že energie existuje v různých formách a při fyzikálních změnách se transformuje na jiný druh. Energie se nijak nevytváří ani nezaniká, pouze mění svoji formu. Jedná se o zákon zachování energie, který je základním principem fyziky makrosvěta. Na tom je založeno velké množství technologií.

Přeměna energie


Vnitřní energie a teplo

Každé těleso ve vesmíru je tvořeno částicemi, které se neustále a neuspořádaně pohybují.  Každá molekulární soustava má tudíž určitou vnitřní energii.  Ta souvisí s vnitřní částicovou strukturou a vytváří ji pohyb či vibrace atomů a molekul.  Při náhodném pohybu molekul vzniká kinetická energie, a síla, kterou na sebe molekuly působí (vzájemná interakce) se nazývá potenciální energie. Součet kinetické energie a celkové potenciální energie těchto částic se nazývá vnitřní energie.  Čím rychleji se částice pohybují, tím větší vnitřní energii těleso má. Vzniká teplo a předmět se začne zahřívat. Vnitřní energii lze měnit například třením těles, ohříváním či ochlazováním. Jednotkou pro vnitřní energii je joule.
Zvuková energie


Zvuková energie

Zvuková energie je druh tlakových vln – mechanické vlny se šíří z nějakého zdroje a procházejí vzduchem. Když lidské ucho tyto podélné vlny zachytí, jsou převedeny na elektrické impulzy, putující do mozku a ten je vyhodnotí jako zvuky. Hlasitost zvuku závisí na velikosti změny tlaku vzduchu a výška zvuku záleží na tom, jak rychle následují vlny za sebou, tj. na frekvenci vlnění. Tóny s nízkou frekvencí se nazývají infrazvuk, s vyšší frekvencí ultrazvuk. Rychlost zvuku záleží na prostředí, které ho přenáší a na jeho hustotě – v nulové nadmořské výšce se zvuk pohybuje rychlostí přibližně 340 m/sec (1224 km za hodinu), ve větší nadmořské výšce je jeho pohyb pomalejší. Ve vodě se ale šíří 5x rychleji.