Unde dispare energia?
Micul dejun ajunge în picioarele tale, de acolo în mingea pe care o lovești, apoi în plasa porții, care se încălzește un pic. Energia nu se pierde pe drum. Doar se schimbă.
Ce e energia
Energia e ce-ți trebuie ca să se întâmple ceva: să miști un lucru, să-l încălzești, să-l luminezi. Are multe forme.
Tot ce se mișcă are energie de mișcare: o minge șutată, un tren, vântul. Un lucru ridicat sus are energie pusă deoparte: dacă îi dai drumul, cade. Căldura e energia particulelor care se agită. Mâncarea și bateriile au energie chimică, ascunsă în legăturile dintre atomi. Lumina Soarelui duce energie până la noi.
Fizicienii numesc energia de mișcare energie cinetică și pe cea de înălțime energie potențială gravitațională. Energia se măsoară în jouli, după fizicianul englez James Joule. Un joule e cam cât îți trebuie ca să ridici un măr mic cu un metru.
Pe etichetele de mâncare vezi kilocalorii: o kilocalorie e aproximativ 4.184 de jouli.
Montagne russe
La multe montagne russe clasice, vagonul n-are motor. Un lanț îl urcă pe primul deal, iar de acolo merge singur.
La coborâre, energia de înălțime devine energie de mișcare: vagonul prinde viteză. La urcare se întâmplă invers: viteza scade, înălțimea crește.
De aceea niciun deal de după nu poate fi mai înalt decât primul. Vagonul n-are de unde lua energie în plus.
De fapt, dealurile de după trebuie să fie chiar mai joase. La fiecare metru, roțile se freacă de șine și aerul frânează vagonul. Energia asta nu dispare: devine căldură în roți și în șine și sunet, vâjâitul pe care îl auzi. Doar că pe ea nu o mai poți folosi ca să urci.
Marea lege
Prin anii 1840, mai mulți cercetători, printre ei James Joule, au ajuns la una dintre cele mai importante legi ale naturii: energia nu se face din nimic și nu se distruge. Poate doar să treacă dintr-o formă în alta.
Joule a arătat că, dacă amesteci apa dintr-un vas cu o paletă, apa se încălzește puțin. Mișcarea devenea căldură, mereu în aceeași proporție.
Legea se numește conservarea energiei. Cu ea se explică de ce nu există perpetuum mobile, mașina care merge la nesfârșit fără să primească energie. Oricât de bine ar fi făcută, o mașină pierde ceva prin frecare și căldură, deci până la urmă se oprește.
Oficiul de brevete al SUA cere, pentru o astfel de invenție, un model care chiar să funcționeze. Nimeni n-a adus încă unul.
Fapt sau legendă?
„Aproape toată energia de pe Pământ vine, la origine, de la Soare.”
„Lavoisier a spus exact: „Nimic nu se pierde, nimic nu se creează, totul se transformă”.”
„Când frânezi cu bicicleta, energia de mișcare dispare.”
Experiment: mingea care nu poate trișa
Nu se știe încă
Universul nu doar se mărește, ci se mărește tot mai repede. Ca să explice asta, astronomii vorbesc despre o „energie întunecată”, care ar fi aproximativ 70% din tot ce conține universul. Nimeni nu știe încă ce este. Are un nume, dar deocamdată numele e cam tot ce avem.
Testul lui Kokodel
- Feynman R. P., Leighton R. B., Sands M. The Feynman Lectures on Physics, vol. I, cap. 4: „Conservation of Energy”, 1963.
- Joule J. P. On the Mechanical Equivalent of Heat. Philosophical Transactions of the Royal Society of London 140, 1850.
- Planck Collaboration. Planck 2018 results. VI. Cosmological parameters. Astronomy & Astrophysics 641, 2020.
- U.S. Department of Energy. Lighting Choices to Save You Money.