انرژی و شما

[parisa]

بدن هر نوجوان فعال و در حال رشد، روزانه به طور متوسط حدود 12000 کیلوژول انرژيِ نیازدارد

​

​

​

​

​

​

​

بدن انسان، انرژی مورد نیاز برای انجام فعالیت های روزانه ی خود را از طریق خوردن مواد غذایی به دست می آورد. این مواد غذایی، شبیه سوخت های ماشین ها، دارای انرژی شیمیایی هستند و برای آزاد شدن این انرژی لازم است درآن ها تغییرات شیمیایی صورت پذیرد
​

​

مواد غذایی که ما مصرف می کنیم و سوخت هایی که ماشین ها مورد استفاده قرار می دهند، دارای انرژی معینی هستند. انرژی موجود در آن ها را با یکای کیلوژول بر گرم و با نماد kj/g بیان می کنند. به عنوان مثال، وقتی
می گوییم انرژی شیمیای پنیر تازه 5/4 kj/g است، یعنی در هر گرم از این ماده 5/4 kj انرژی وجود دارد. جدول زیر انرژی شیمیایی موجود در برخی غذاها و سوخت های معمولی را نشان می دهد

​

بدن انسان براي انجام فعاليت هاي داخلي و همچنين انجام فعاليت هاي روزانه، انرژي شيميايي حاصل از ماده هاي غذايي را مصرف مي كند. مقدار انرژي كه بدن مصرف مي كند به مدت زمان انجام فعاليت ها بستگي دارد. هر چه مدت زمان انجام يك فعاليت بيش تر باشد، انرژي بيش تري در آن فعاليت به مصرف مي رسد براي بيان مقدار انرژي مصرف شده از كميتي به نام آهنگ مصرف انرژي استفاده مي شود، طبق تعريف، مقدار انرژي كه در يك مدت زمان معين به عنوان مثال يك دقيقه در جدول زير مصرف مي شود، آهنگ مصرف انرژي مي گويند. آهنگ مصرف انرژي را توان مصرفي مي نامند و يكاي آن kj/min است . به عنوان مثال وقتي مي گوييم آهنگ مصرف انرژي درورزش تنيس 5/26 kj/min است ، يعني در هر دقيقه ، 5/26 kjانرژي براي انجام اين فعاليت در بدن ما مصرف مي شود. جدول زيرآهنگ مصرف انرژي برخي از فعاليت هاي روزانه ی ما را نشان
می دهد

 

[parisa]

​

۲-انرژي جنبشي​ ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​ انرژي اي كه هر جسم، صرفاٌ به علت حركتش دارد را انرژي جنبشي آن جسم مي نامند ​ ​ انرژي جنبشي جسمي به جرم كه با سرعت حركت ميكند، از حاصل ضرب نصف جرم آن جسم در مجذور سرعتش به دست مي آيد​ رابطه هر چه جرم جسم و يا سرعت آن بيش تر باشد، انرژي جنبشي آن بيش تر است ​ در اين رابطه، جرم بر حسب كيلوگرم ، سرعت ، بر حسب متر بر ثانيه و انرژي جنبشي بر حسب ژول است. مطابق اين ​ ​ ​

۳-قانون پايستگي انرژي​ ​ ​ ​ ​ انرژي ممكن است از صورتي به صورت هاي ديگر تبديل شود. در لامپ، انرژي الكتريكي به انرژي نوراني و گرما تبديل مي شود. وقتي غذا مي خوريم، انرژي موجود در غذا به صورت انرژي شيميايي در بدن ما ذخيره مي شود. در پياده روي، ا نرژي شيميايي ذخيره شده در بدن به انرژي جنبشي تبديل مي شود. هنگامي كه فنري را مي فشاريم، انرژي شيميايي ذخيره شده در بدن به صورت انرژي پتانسيل در فنر ذخيره مي شود، ​ زماني كه يك ورزش كار توپي را مي زند، انرژي شيميايي موجود در بدن وي به انرژي جنبشي تبديل مي شود و پس از توقف توپ، انرژي جنبشي آن به انرژي دروني توپ و زمين تبديل مي شود​ ​ هرگاه يك توپ به توپ ديگري برخورد كند، انرژي جنبشي توپ اول (با صرف نظر از اصطكاك بين توپ ها و زمين)، به انرژي جنبشي توپ دوم تبديل مي شود​ ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​ هنگام حركت يك اتومبيل، انرژي شيميايي موجود در سوخت اتومبيل به انرژي جنبشي و گرما تبديل مي شود​ ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​ همه ي اين مثال ها نشان مي دهند كه انرژي، خودبه خود به وجود نمي آيد و هيچ گاه از بين نمي رود. بنابراين انرژي يك جسم هيچ گاه از بين نمي رود و خودبه خود نيز به وجود نمي آيد و همواره پايسته (ثابت) مي ماند، مگر اين كه مقداري از آن را به جسم ديگري بدهد و يا اينكه از يك جسم ديگر انرژي دريافت كند​ اين مطلب، بيان قانون پايستگي انرژي است. در كاربرد قانون پايستگي انرژي بايد به اين نكته توجه كنيم كه مقدار انرژي همواره پايسته (ثابت) مي ماند اما ممكن است از يك نوع به نوع ديگر تبديل شود​

 

[parisa]

​

۴-انرژي پتانسيل گرانشي​

​

​

​

​

انرژي كه يك جسم صرفاٌ به علت ارتفاعش از سطح زمين دارد، انرژي پتانسيل گرانشي ناميده مي شود. هنگامي كه توپي بر اثر ضربه اي از تپّه بالا مي رود سرعت آن به تدريج كاهش مي يابد تا در نهايت متوقف شود و پس از لحظه اي توقف به طرف پايين بر مي گردد​

​

​

​

​

​

​

​

در ابتدا كه توپ از نقطه ي

شروع به حركت مي كند داراي انرژي جنبشي است. با صرف نظر از اصطكاك وقتي توپ به نقطه ي

مي رسد، اين انرژي جنبشي به انرژي پتانسيل گرانشي تدبيل مي شود و هنگام بازگشت،انرژي پتانسيل گرانشي به انرژي جنبشي توپ تبديل مي شود. اگر اصطكاك نيز در نظر گرفته شود، بخشي از انرژي در اثر اصطكاك به انرژي دروني توپ و سطح زمين تبديل مي شود​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

انرژي پتانسيل گرانشي

جسمي به جرم

كه در ارتفاع

از سطح زمين قرار دارد، از رابطه زير به دست مي آيد

​

​

​

در اين رابطه،

شتاب گرانشي زمين ناميده مي شود و مقدار آن برابر

است كه براي راحتي در محاسبه، مي توان مقدار آن را به طور تقريبي

در نظر گرفت. يكاي انرژي پتانسيل گرانشي در

، ژول

است​