Fizyka dla każdego

Rozdział III: Energia i moc

Słowo "energia" znajdziesz na każdym opakowaniu ciasteczek, butelce soku, worku węgla, na piecyku gazowym.

Rys. 1. Tabela kaloryczności ciastek "5 zbóż + mleko".

Pokarmy, węgiel, spalone paliwo dostarczają ciepła, ale też pozwalają na ruch: jest w nich ukryta "energia". Słowo pochodzi z języka greckiego, ale dopiero wraz z wynalazkiem maszyny parowej (i silnika spalinowego) nabrało dzisiejszego znaczenia.

Temat 1: Energia mechaniczna.                                                              

1. Energia określa zdolność ciała do wykonania pracy.

Z kolei o "pracy" mówimy, jeśli coś podnosimy, rozpędzamy, przesuwamy - czyli wówczas, gdy trzeba działać siłą na jakiejś drodze.

2. Człowiek wykonując pracę korzysta z zapasu energii, którą otrzymuje z dostarczanych organizmowi pokarmów.

Tylko część z energii zawartej w pokarmach można zamienić na pracę, w znaczeniu fizyki. Większość energii z pokarmów zużywana jest na podtrzymanie ciepła organizmu i na inne funkcje - oddychanie, trawienie, a nawet myślenie: 25% glukozy dostarczanej organizmowi zużywa mózg. 

3. Gdy praca wykonywana jest nad ciałem (przez siły zewnętrzne), zyskuje ono energię kosztem tych sił zewnętrznych. Jeżeli praca wykonywana jest przez ciało, wówczas traci ono energię, która przekazywana jest do innego ciała.

Trolejbusy (czyli autobusy zasilane z drutów) w mieście Gdynia, gdy podjeżdżają pod górkę, zużywają energię elektryczną, gdy zjeżdżają z górki - dostarczają energię z powrotem do sieci elektrycznej. 

4. Każde ciało, które ma energię, jest zdolne do wykonania pracy.

Tak, ale trzeba mu stworzyć na to możliwości: ciastko musi być strawione, węgiel spalony, a kamień spaść do studni. Tu się objawia oryginalne, greckie znaczenie słowa energeion = działanie. 

5. Jednostką energii jest dżul (1 J), od nazwiska angielskiego naukowca, który jako pierwszy zmierzył, że ciepło i praca są równoważne.

⇒Wstecz         Kolejny temat: ⇒Energia potencjalna grawitacji

Dla nauczycieli: jak wprowadzić pojęcie energii poprzez interaktywną lekcję o spadaniu ciał - wykład prof. G. Karwasz na konferencji dydaktyki fizyki GIREP 2011 w Finlandii