能量與生活
01能量如何互相轉換
1.速度與動能
物體受力時,可能會改變運動狀態。物體運動時具有的能量,稱為動能。動能是能量的一種形式,說一說,生活中有哪些物體具有動能?
飛行中的飛盤具有動能
投出的籃球具有動能
行駛的汽車具有動能
移動的足球具有動能
踢足球時,足球因受力而移動,移動的足球具有動能,碰到快速移動的足球後會感覺疼痛。
具有動能的物體碰觸到其他物體時,會將動能傳遞出去,對其他物體產生作用。
移動中的球具有動能,快速移動的球打到玻璃,會使玻璃破裂。
移動中的沙包具有動能,快速移動的沙包如果擊中罐子,能夠推倒罐子。
當我們玩滑水道時,從滑水道溜下來具有動能,從不同坡度的滑水道溜下來之後,激起的水花大小不同。
物體運動的速度對動能的大小有什麼影響?
我用關鍵詞「速度與動能」上網查詢,發現物體的運動速度與動能有關。
我查到相同距離時,坡度越大,滑到底端的速度越快。
運動中的物體具有動能,物體運動的速度越快,動能越大。
2.能量的轉換
電風扇插電後扇葉開始運轉,這個過程是將電能轉換成動能。想一想,常見的電器通常是將電能轉換成其他形式的能量來使用,它們分別是轉換成哪種形式的能量呢?
能量具有從一種形式轉換成另一種形式的特性,還有哪些是能量轉換的例子呢?
雙手摩擦的動能可以轉換成熱能
用手彈撥樂器的動能可以轉換成聲能
YouBike(共享腳踏車)車燈是利用人踩踏板的動能轉換成電能,再轉換成車燈發亮的光能。
太陽能路燈是利用太陽的光能轉換成電能,再轉換成路燈發亮的光能。
生活中還有許多物品運作時,能量會互相轉換,例如風力發電機是藉由風帶動馬達,將風能轉換成電能。
不同形式的能量會互相轉換,例如燈泡通電後會發亮,且靠近燈泡會感覺熱熱的,這是因為電能轉換成光能時,一部分也會轉換成熱能。
能量在轉換的過程中,不論轉換成任何形式,能量的總量不會增加,也不會減少。
能量的總量不變
美國物理學家費曼(Richard Phillips Feynman,西元1918年∼1988年)用一個積木的故事來說明能量轉換前、後總量不變。
淘氣的阿丹有28塊積木,有時阿丹會把一些積木藏到玩具盒裡,或是放進洗澡盆的水中,雖然看起來積木的數量好像變少了,但其實透過測量玩具盒的重量變化或洗澡水增加的高度,就可以推算出積木的總和仍然是28塊。
費曼將積木比喻成能量,積木的位置比喻成能量轉換成的形式,說明能量在轉換的過程中,不論轉換成哪種形式,能量的總量都不會改變。
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