Brittny
Was ist Energie? Die meisten von uns verstehen wahrscheinlich das Konzept der Energie, oder wir können es zumindest erkennen, wenn wir es sehen.
Chris
Hier sind einige grundlegende Konzepte, die uns helfen, Energie zu definieren. Erstens ist Energie erforderlich, um Dinge zu verändern. Um zum Beispiel diesen Bleistift Nr. 2 von einem nützlichen Schreibgerät in zwei weniger nützliche Teile zu verwandeln, müssen wir Energie einsetzen.
Brittny
Energie ist die Fähigkeit, Arbeit zu verrichten. Aber wir reden hier nicht davon, zur Arbeit zu gehen oder Hausarbeiten zu erledigen, sondern von Arbeit, wie sie in den Naturwissenschaften definiert wird. Arbeit ist die Anwendung einer Kraft, um ein Objekt in die Richtung der Kraft zu bewegen. Zum Beispiel, wenn man in die Pedale eines Fahrrads tritt oder wenn ein Elektromotor einen Aufzug anhebt. Energie ist konserviert. Was bedeutet das also? Es bedeutet, dass eine Energieform in eine andere Form umgewandelt werden kann, aber die Gesamtmenge an Energie bleibt gleich. Mit anderen Worten: Energie kann weder geschaffen noch zerstört werden.
Chris
Eine der einfachsten Möglichkeiten, Energie zu erkennen, ist die Kenntnis der verschiedenen Formen, die sie annehmen kann. Alle Energie lässt sich in zwei Kategorien einteilen: potenzielle und kinetische Energie. Die potenzielle Energie hängt von der Position eines Objekts oder der Anordnung seiner Bestandteile ab. Kinetische Energie ist die Energie der Bewegung. Denken Sie an die Energie eines Ziegelsteins, der auf Ihrem Fuß ruht, im Vergleich zu einem Ziegelstein, der auf Ihren Fuß fällt. Der sich bewegende Ziegelstein hat mehr kinetische Energie, was Ihnen schmerzlich bewusst wird, wenn er etwas von dieser Energie auf Ihren Fuß überträgt. Wenn beide Steine auf deinem Fuß ruhen, haben sie die gleiche potenzielle Energie.
Brittny
Es gibt vier Hauptarten potenzieller Energie. Erstens haben wir die chemische Energie. Chemische Bindungen halten die Atome zusammen. Es braucht Energie, um diese Bindungen zu brechen und die Atome weiter voneinander zu entfernen. Energie wird freigesetzt, wenn sich neue Bindungen bilden und die Atome sich einander annähern. Die chemische Energie ist der Ursprung der Energie in unserer Nahrung. Unser Körper verdaut die Nahrung, wie z. B. dieses Sandwich, und nutzt die Energie, um Dinge zu tun.
Eine andere Art von potenzieller Energie ist mechanische Energie. Mechanische Energie wird durch das Aufbringen einer Kraft in einem Gerät gespeichert, wie die gespeicherte Energie in einer gespannten Bogensehne. Sobald sie freigesetzt wird, wird die gespeicherte Energie in kinetische Energie umgewandelt.
Zwei weitere Arten von potenzieller Energie sind Kernenergie und Gravitationsenergie. Die Gravitationsenergie bezieht sich auf die Position eines Objekts in einem Gravitationsfeld. Dieser Tennisball hat hier oben eine höhere potentielle Energie als wenn er auf die Erde fällt.
Chris
OK, genug über potentielle Energie. Lass uns über kinetische Energie sprechen. Zunächst einmal ist da die Wasser- oder Windenergie. Alle Objekte in Bewegung haben kinetische Energie, die durch Zusammenstöße auf andere Objekte übertragen werden kann. So kann zum Beispiel die Bewegung der Luft Windmühlen in Bewegung setzen, um Wasser zu pumpen oder Strom zu erzeugen.
Apropos Strom: Es gibt auch elektrische Energie. Elektrische Energie ist die Energie, die mit der Bewegung von Ionen und Elektronen verbunden ist. Wenn Elektronen durch Drähte fließen, nennen wir das Elektrizität. Außerdem gibt es Strahlungsenergie, die aus Lichtwellen, Röntgenstrahlen und Mikrowellen stammt und die uns überall umgibt.
Und dann gibt es noch Wärmeenergie. Thermische Energie ist die Energie, die aus der Bewegung von Atomen und Molekülen resultiert und mit ihrer Temperatur zusammenhängt. Je schneller sich die Teilchen bewegen, desto größer ist die Energiemenge und desto höher ist die Temperatur.
Schallenergie wird durch die periodische Bewegung von Materie in einem Medium erzeugt. Schall kann sich durch Gase, Feststoffe und Flüssigkeiten ausbreiten. So ziemlich durch jede Materie, aber nicht durch das Vakuum des Weltraums, denn dort gibt es keine Materie. Kennen Sie den alten Satz aus einem Science-Fiction-Film, in dem es heißt: „Im Weltraum kann Sie niemand schreien hören“? Vollkommen wahr. Und ein bisschen beängstigend.
So, da haben Sie es, die wichtigsten Arten von potenzieller und kinetischer Energie. Das ganze Gerede über Energie bringt mich dazu, etwas davon zu absorbieren.
Brittny
Ist das mein Sandwich?!
Chris
Uhh … potentiell …