Kami menerangkan apa itu jirim dan tenaga, ciri-ciri setiap satu dan bagaimana ia dikaji. Juga, hubungan antara keduanya.
Apakah jirim dan tenaga?
kami Alam semesta integer terdiri daripada perkara Y Tenaga, dalam pelbagai bentuk, persembahan dan kapasitinya. Sebenarnya, dua disiplin asas yang kita cuba memahami undang-undang asas yang mengawalnya, iaitu fizikal dan juga kimia, berurusan dengan hubungan antara dua elemen ini: yang bahan yang menyusun sesuatu dan keupayaan mereka untuk memindahkan haba atau buat a pekerjaan.
Dari sudut pandangan intuitif, kita memahami jirim sebagai perkara yang boleh kita sentuh, yang konkrit dan menduduki tempat di alam semesta. Sebaliknya, tenaga tidak boleh disentuh, yang hanya dilihat dalam manifestasi yang berbeza: haba, ringan, pergerakan, dan lain-lain. Perkara di sekeliling kita mempunyai pada masa yang sama a jisim sendiri dan jumlah tenaga yang berubah-ubah, bergantung pada keadaan di mana ia berada.
Ini adalah dua konsep asas, berkait rapat antara satu sama lain, di antaranya terdapat persamaan tertentu.Sebagai contoh, adalah mungkin untuk mengubah jisim menjadi tenaga, sesuatu yang berlaku setiap hari di dalam bintang, melalui tindak balas nuklear yang sengit, atau dalam diri kita sendiri organisma, apabila kita menguraikan makanan yang kita telan dan ekstrak daripadanya tenaga kimia Untuk memastikan kita hidup
Perkara
Jirim ialah apa yang membentuk benda hidup, objek, udara dan banyak lagi.Jirim ditakrifkan sebagai yang memanjang dalam kawasan ruang-masa tertentu, yang mempunyai jumlah tenaga tertentu dan yang tertakluk kepada perubahan dalam masa. Namanya berasal dari bahasa Latin mater, "Ibu", kerana ia adalah mengenai bahan matriks perkara, iaitu apa yang berasal atau menyusunnya.
Secara umum, fizik mengaitkan tiga ciri atau sifat asas kepada jirim:
- Ia mempunyai jisim tertentu, yang dibuktikan dalam a berat badan, a isipadu dan dimensi boleh diukur.
- Ia menduduki tempat di angkasa lepas, yang tidak boleh diduduki pada masa yang sama oleh badan lain.
- Berlarutan dalam cuacaWalaupun tidak semestinya dengan cara yang sama: ais sememangnya jirim, dan ia tidak berhenti begitu apabila ia cair atau apabila air yang membentuknya menyejat. Ini perubahan dalam keadaan fizikal anda (atau keadaan pengumpulan jirim) bergantung pada jumlah tenaga yang anda ada.
Kajian tentang jirim bermula sejak zaman purba klasik, dan menduduki ramai pemikir dan ahli falsafah sepanjang sejarah. Malah, orang Yunani purba yang mula-mula merumuskan teori atomistik, iaitu mereka yang berpendapat bahawa jirim boleh terdiri daripada zarah-zarah kecil dan tidak boleh dibahagikan daripada jenis yang berbeza.
Idea ini telah diselamatkan kemudian, dalam ledakan rasionalis abad ketujuh belas, dan merupakan asas dalam bidang pengajian kimia, pewaris pula kepada alkimia zaman pertengahan.
Menurut model kajian fizik semasa, hanya kira-kira 5% daripada alam semesta yang ketara terdiri daripada bahan biasa, manakala apa yang dipanggil "jirim gelap“Operasi yang masih tidak diketahui, menduduki 23%. Yang terakhir ini sepatutnya menjadi bentuk jirim bukan jisim, iaitu, tanpa jisim, yang kehadirannya hanya boleh digerakkan melalui cara ia mempengaruhi. bintang dan tenaga di sekeliling anda.
Tenaga
Dalam fizik, tenaga ditakrifkan sebagai keupayaan untuk melakukan kerja, iaitu, bertindak, timbul atau bergerak. Semuanya badan Mereka memiliki sejumlah tenaga, yang berkaitan dengan keadaan rehat, pergerakan atau getaran mereka, contohnya, tetapi yang menunjukkan dirinya dalam cara yang sangat berbeza.
Oleh itu, adalah mungkin untuk bercakap tentang pelbagai jenis tenaga: tenaga kalori, tenaga kimia, Tenaga kinetik, kuasa elektrik, tenaga keupayaan, tenaga dalaman, dsb.
Perkataan tenaga berasal dari bahasa Yunani bertenaga, "Aktiviti", istilah yang pertama kali muncul dalam tulisan Aristotle (384-322 SM) pada abad keempat SM. C., dan diambil semula oleh naturalis moden dan akhir Zaman Pertengahan.
Ia telah diberi banyak nama lain sepanjang sejarah, seperti "tenaga hidup" (vis viva), "Kuasa" atau pun "semangat", bergantung pada konteksnya. Ini sebahagian besarnya disebabkan oleh fakta bahawa kajian tentang jenis tenaga yang berbeza mempunyai asalnya secara berasingan, kerana semakin banyak bentuk tenaga yang terdapat di alam semesta ditemui.
Tenaga boleh dilihat, secara amnya, dalam pelbagai manifestasinya, kerana dalam abstrak ia bukan sesuatu yang boleh dilihat. Sebaliknya, haba, cahaya, pergerakan, atau aktiviti boleh dilihat dengan mata kasar, dan kesannya terhadap jirim boleh dikaji tanpa kesukaran. Oleh itu, tenaga akan menjadi kuantiti fizikal, yang boleh kita ukur dalam rupa yang berbeza.
Kita juga mesti mempertimbangkan bahawa jumlah tenaga dalam sistem ia cenderung untuk tetap, supaya ia tidak boleh dicipta atau dimusnahkan, hanya berubah. Malah, ia berada dalam transformasi berterusan sepanjang masa: tenaga kimia yang disimpan dalam makanan ditukar menjadi tenaga mekanikal apabila kita bergerak, atau menjadi tenaga elektrik dalam sistem saraf.
Begitu juga, tenaga elektrik daripada palam ditukar kepada tenaga cahaya apabila kita menghidupkan lampu, atau menjadi tenaga haba terima kasih kepada pemanas air.
Jirim dan tenaga
Hubungan antara jirim dan tenaga telah menjadi objek kajian ahli fizik selama berabad-abad. Kita tahu bahawa perubahan dalam tahap tenaga jirim mempengaruhi bentuk dan keadaan pengagregatannya, yang telah kita lihat sejak kita belajar mencairkan logam.
Kemudian, pengetahuan kimia memberi kita pemahaman yang lebih besar tentang cara mengubah jirim: tidak lagi mengubah konfigurasi zarahnya, tetapi memutuskan hubungan antara zarah. atom dan mendapat bahan yang berbeza.
Malah, pencapaian terbesar manusia dalam hal itu ialah penemuan Tenaga atom dan manipulasinya untuk tujuan aman, iaitu, dalam pembinaan loji kuasa di mana atom berat bercantum untuk menghasilkan sejumlah besar tenaga haba.
Semua ini dapat dicapai berkat teori Albert Einstein (1879-1955) dan ahli fizik penting lain, dan terutamanya formula mereka untuk kesetaraan antara jisim dan tenaga (E = mc2), dikenali sebagai Teori relativiti.