Зміст
Введення
. Фундаментальний зміст закону збереження енергії
. Історія відкриття закону збереження і перетворення енергії
Висновок
Список літератури
Введення
Закон збереження енергії - фундаментальний закон природи, встановлений емпірично і полягає в тому, що енергія ізольованої (замкнутої) фізичної системи зберігається з плином часу. Іншими словами, енергія не може виникнути з нічого і не може зникнути в нікуди, вона може тільки переходити з однієї форми в іншу. p align="justify"> Актуальність нашої роботи полягає у розгляді особливостей закону збереження енергії, що є наслідком однорідності часу і в цьому сенсі є універсальним, тобто властивим системам самої різної фізичної природи.
Мета роботи полягає у вивченні фундаментальних основ закону збереження енергії.
Досягнення мети передбачає вирішення низки завдань:
) розглянути фундаментальний сенс закону збереження енергії;
) вивчити історію відкриття закону збереження і перетворення енергії.
Різними шляхами йшли відкривачі закону збереження і перетворення енергії до його встановлення. Майер, почавши з медичного спостереження, відразу розглядав його як глибокий всеосяжний закон і розкривав ланцюг енергетичних перетворень від космосу до живого організму. Джоуль завзято і наполегливо вимірював кількісне співвідношення теплоти і механічної роботи. Гельмгольц пов'язав закон з дослідженнями великих механіків XVIII в. br/>
1. Фундаментальний зміст закону збереження енергії
Закон збереження енергії - В«фундаментальний закон природи, встановлений емпірично і полягає в тому, що енергія ізольованої (замкнутої) фізичної системи зберігається з плином часуВ» [6; с. 428]. Іншими словами, енергія не може виникнути з нічого і не може зникнути в нікуди, вона може тільки переходити з однієї форми в іншу. p align="justify"> З фундаментальної точки зору, згідно теоремі Нетер, закон збереження енергії є наслідком однорідності часу і в цьому сенсі є універсальним, тобто властивим системам самої різної фізичної природи. Іншими словами, для кожної конкретної замкнутої системи, незалежно від її природи можна визначити якусь величину, звану енергією, яка буде зберігатися в часі. При цьому виконання цього закону збереження в кожній конкретно взятій системі обгрунтовується підпорядкуванням цієї системи своїми специфічними законами динаміки, взагалі кажучи различающимся для різних систем. p align="justify"> Проте в різних розділах фізики з історичних причин закон збереження енергії формулюється по-різному, у зв'язку з чим йдеться про збереження різних видів енергії. Наприклад, в термодинаміці закон збереження енергії виражається у вигляді першого початку термодинаміки. p align="justify"> Оскільки закон збереження енергії відноситься не до конкретних величинам і явищам, а відображає загальну, застосовну скрізь і завжди, закономірність, то більш правильним є його іменування не законом, а принципом збереження енергії.
З математичної точки зору закон збереження енергії еквівалентний твердженням, що система диференціальних рівнянь, що описує динаміку даної фізичної системи, володіє першим інтегралом руху, пов'язаним з симетричністю рівнянь щодо зсуву в часі.
Згідно теоремі Нетер <# "34" src = "doc_zip1.jpg"/>
Тут - функція Лагранжа, - узагальнені координати <# "33" src = "doc_zip4.jpg"/> на вираз:
В
Перепишемо останній вираз у вигляді
В
Сума, що стоїть в дужках, за визначенням називається енергією системи і в силу рівності нулю повної похідної від неї за часом вона є інтегралом руху <# "justify"> 2. Історія відкриття закону збереження і перетворення енергії
закон збереження перетворення енергія
У 1841 р. російський вчений Ленц і англієць Джоуль майже одночасно і незалежно один від одного експериментально довели, що теплота може бути створена за рахунок механічної роботи. Джоуль визначив механічний еквівалент тепла. Ці та інші дослідження підготували відкриття закону збереження і перетворення енергії. У 1842-1845 р.р. німецький учений Р. Майєр сформулював цей закон на основі узагальнення даних природознавства про механічний рух, електрику, магнетизм, хімії і навіть фізіології людини. Одночасно в Англії (Гров) і в Данії (Кольдинг) були висловлені аналогічні ідеї. Дещо пізніше цей закон розробляв Гельмгольц (Німеччина). p align="justify"> Переконання на теплоту як форму руху дрібних В«нечутливихВ» частинок матерії висловлювалися ще в XVII ст. Ф. Бекон, Декарт, Ньютон, Гук та багато інших приходили до думки, що теплота пов'язана з рухом частинок речовини [6; с. 430]. Але з усією повнотою і визначеністю цю ідею розробляв і...
