47

Neustálé změny na Zemi i ve vesmíru

Lidé odedávna pozorovali, že na Zemi se všechno mění. 

Tuto skutečnost vyjadřovali již starověcí filosofové – zejména řecký filosof Herakleitos (540 př. n. l.480 př. n. l.) – např. slovy:  „panta rhei“ („vše se mění“), nebo "Nevstoupíš dvakrát do téže řeky“ či "Svět, stejný pro všechny, neutvořil žádný z bohů ani z lidí – ale byl vždy a je a bude  stále se vzněcující a uhasínající oheň......“

Líbí se ti nebo nelíbí vyjadřování starověkých filosofů? A proč?

Určitě umíš uvést příklady nejméně tří různých změn, o kterých víš, že stále na Zemi probíhají a u každé vytkni, v čem se změna projevuje a s čím asi souvisí. 

Jakýkoliv pohyb nějakého předmětu, vypařování vody, proudění větru,  změny chemického složení molekul, růst rostlin, jakýkoliv tvůj pohyb – všechny  změny hmoty (od pohybu částic atomu, až po vzájemné působení obrovských vesmírných těles) jsou spojeny s energií.

Při zkoumání různých projevů energie se rozlišují různé energie – např. tepelná, světelná, pohybová (kinetická), potenciální (polohová), energie záření,  chemická energie, elektrická energie a další.

 

 Přiřaď následující příklady pod označení různých energií:

pohyb auta            světlo lampy             energie spojující atomy prvků ve sloučenině

energie převáděná elektrickým vedením          energie vody v přehradní nádrži

 

kinetická           potenciální         světelná             chemická                      elektrická

energie vody v přehradní nádrži
energie převáděná elektrickým vedením
světlo lampy
energie spojující atomy prvků ve sloučenině
pohyb auta
kinetická
světelná
chemická
elektrická
potenciální

Podle zdroje energie se rozlišuje energie slunečního záření, vodní, větrná, jaderná  a další.

Jedna forma energie může přecházet v druhou.

Využij svých zkušeností  a znalostí - a doplň příklad: 

V jakou energii může postupně přecházet energie slunečního záření, když vzniká vítr:    

                 sluneční záření   -      -       

V jakou energii může přecházet jaderná energie? 

           jaderná  energie   -      -      -  

Zařaď, jak se postupně mění energie vody v přehradě v energii elektrickou v rozvodné síti: 

   kinetická energie vody           energie elektrická                   potenciální energie vody 

-   -  

Platí zákon zachování energie, který říká:

energie se může měnit z jednoho druhu na jiný druh energie, ale nikdy ji nelze ani vytvořit, ani zničit.

Při zkoumání energie  (např. její velikosti) vycházíme od zvoleného zdroje a sledujeme, jak se mění v jiné druhy.

Jak se jmenuje chemická reakce, kterou se získává energie pro život?
Co je zdrojem energie pro tuto reakci?

Velikost energie je možno měřit  =- porovnávat prostřednictvím různých fyzikálních jednotek.

Za základní jednotku se v současné době pokládá  1 Joule (džoul)

1 Joule je práce, kterou  vykoná síla jednoho Newtonu po dráze jednoho metru.

                     1 J = 1 N . 1 m

 

Podle možností si znázorni změření  práce za pomoci siloměru podle obrázku.

https://cs.wikipedia.org/wiki/Silom%C4%9Br#/media/File:Silom%C4%9Br_25.png

V praxi se používají i jiné stále známější jednotky, které byly postupně při zkoumání různých druhů energie zavedeny – např.:

kilokalorie (kcal)  - používaná stále např. u potravin - odvozená jako:

                               množství energie potřebné pro zahřátí  1 litru vody o 10C

cal (kalorie) – 1000x menší  než kcal (odpovídá 4, 185 J)

Vyhledej informace o kalorické hodnotě potravin. Zjisti a porovnej, kolik energie je obsaženo nejméně v pěti různých potravinách, které si vybereš a potraviny za sebou zařaď podle kalorické hodnoty od nejvýše po nejméně kalorickou:

Zjisti, co je jednotka 1 watt a vztah této jednotky k joule:
Co znamená jednotka kilowatthodina :
Kde v praxi se tato jednotka v energetice běžně používá?

Pro zajímavost:

Energie je spojená i se vztahy mezi všemi objekty – např . s magnetismem a  s přitažlivými (gravitačními) silami mezi tělesy nejen na Zemi, ale i ve vesmíru.

První gravitační zákony formuloval Isaac Newton v 18. století - říkají , že

každé  dva předměty se k sobě přitahují silou, které se říká gravitační a  že tato síla je tím větší, čím je větší hmotnost předmětů.

Vysvětlil,  proč všechny předměty padají směrem ke středu Země a jeho vědecké práce potvrdily, proč je středem slunenčí soustavy Slunce.

Složité výzkumy vesmíru  spojené s matematickými výpočty vedly ve dvacátém století mimo jiné k formování teorie relativity geniálním fyzikem Albertem Einsteinem.

Jeho známá základní rovnice  teorie relativity vyjadřuje neoodělitelné spojení hmoty a energie:

              E = m . c2  , kde m je hmota  a c je rychlost světla

Máš –li zájem, můžeš si vyhledat informace, kdo byl Albert Einstein – a někdy později  se Ti třeba podaří pochopit i jeho práci a práce jeho následovníků.


11