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 převáděná elektrickým vedením
energie spojující atomy prvků ve sloučenině
pohyb auta
světlo lampy
energie vody v přehradní nádrži
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