пятница, 15 февраля 2013 г.

Сколько может быть всего видов энергии?




Поскольку в уравнении динамики современная физика рассматривает лишь три слагаемых, то и рассматриваются только три вида энергии (потенциальная, кинетическая и диссипации). Но в уравнении динамики нет запрета на существование других видов энергии, определяемых порядком производной по времени k > 2. В частности, четвертый вид энергии (при k = 3) интересует исследователей процессов разгона и торможения двигателей в энергетике, на транспорте, в космонавтике, специалистов по теории удара. П.Пирнат (2005), например, включил в созданную им систему физических величин величины, связанные с четвертым видом энергии, хотя эта процедура и перегрузила систему П.Пирната редко применяемыми физическими величинами. Мы полагаем также, что и пятый вид энергии (при k = 4) может интересовать, например, специалистов по взрывным процессам.

Обратим внимание также на то, что виды энергии, определяемые четными значениями k, связаны с параметрами консервативных систем, а виды энергии, определяемые нечетными значениями k, связаны с параметрами неконсервативных систем.

Отметим также, что энергия диссипации связана не просто с энергетическим противодействием, а с качественным изменением энергии. К слову, применяемый иногда термин “диссипативные потери энергии” некорректен, ибо энергия теряться не может. Точнее было бы сказать о диссипативных потерях энергии упорядоченных форм движения. Вместо термина “энергия диссипации” (в переводе на русский язык – энергия рассеяния) в некоторых научных работах применяют термин “энергия деградации” (в переводе на русский язык – энергия вырождения). Но и это не точно, вырождается не энергия, а способность системы производить механическую работу.

К числу противодействий системы внешнему энергетическому воздействию следует добавить возможное противодействие физического поля, связанное с перемещением системы в этом поле или с ее возможным поворотом относительно силовых линий поля. Это противодействие является удельным изменением еще одного вида энергии, называемого в физике потенциальной энергией в физическом поле или сокращеннопотенциальной энергией положения.

Поскольку определяющее уравнение для расчета потенциальной энергии положения иное, чем для расчета потенциальной энергии, связанной с противодействием жесткости, то речь идет о двух разных видах энергии. Поэтому вид энергии, связанный с противодействием жесткости, будем называть потенциальной энергией деформации. Этот вид потенциальной энергии, в отличие от предыдущего, связан с внутренним силовым полем (полем упругих сил).

Кинетическая и потенциальная энергии принадлежат каждой форме энергии


Совершенно неверно приписывать кинетическую и потенциальную энергию только одной механической форме движения, как это сделано, например, в справочнике по физике Б.Яворского и А.Детлафа (1990). Все виды энергии должны трактоваться только в обобщенном смысле, ибо они относятся к любой форме движения и к любой форме энергии. Например, имеется кинетическая электрическая энергия, и это не то же самое, что кинетическая механическая энергия. Точно так же потенциальная электрическая энергия это не то же самое, что потенциальная механическая энергия. Не говоря уже о том, что существуют два разных вида потенциальной энергии и в механике, и в электромагнетизме.

Обычно вместо слов “кинетическая электрическая энергия” говорят просто об электрической энергии, даже не подразумевая слово “кинетическая”. Но слово “электрическая” определяет форму энергии, а не вид энергии, ведь может быть еще и потенциальная электрическая энергия, и электрическая энергия диссипации. Точно так же, когда произносят два слова “кинетическая энергия”, то имеют обычно в виду только кинетическую механическую энергию, а слово “механическая” при этом опускают. В плане сказанного выше это неконкретно.

В результате смешения понятий “формы энергии” и “виды энергии” возникают неверные физические аналогии. Сторонники теории физических аналогий иногда считают, что кинетическая механическая энергия может быть аналогична потенциальной электрической энергии, но такая аналогия некорректна. Формально такая аналогия может себя оправдывать на практике в отдельных случаях, но это не будет отражать физического содержания.

Виды энергии могут переходить друг в друга, при этом оставаясь принадлежащими одной и той же форме энергии. Переход разных видов энергии друг в друга является следствием перераспределения значений этих видов энергии внутри одной и той же формы движения. При этом не исключается перенос любого вида энергии данной формы движения в любой вид энергии другой формы движения.

В разных разделах современной физики иногда меняется математическая запись одного и того же вида энергии при переходе от одной формы энергии к другой, а иногда меняется и название. Но это лишь затрудняет понимание сути происходящего.

Итак, форма энергии определяется только формой движения. А в каждой форме движения имеются одни и те же виды энергии. Их значение определяются только конструктивными параметрами рассматриваемой формы движения, потому что именно эти параметры входят в определяющие уравнения для видов энергии.

http://physicalsystems.narod.ru/index03.1.09.html