Физика на ладони. Об устройстве Вселенной – просто и понятно - стр. 80

Таким образом, тепло и движение кажутся двумя наглядными формами энергии (к которым мы можем добавить и свет). Однако тепло также заключает в себе понятие движения.

И действительно, даже при отсутствии ветра воздух состоит из молекул, которые перемещаются с большой скоростью. Столкновение этих молекул с различными предметами создает силу давления. Между тем повышенная температура является результатом более быстрого перемещения этих молекул (в этом мы убедимся в дальнейшем). Таким образом, понятие «тепло» тесно связано со скоростью движения, даже если это движение не видно невооруженным глазом, потому что оно происходит на микроскопическом (молекулярном) уровне.

Таким образом, чтобы получить тепло или придать движение объекту, требуется увеличение скорости (скорости молекул для выработки тепла или скорости самого объекта). Вот почему эта «материализованная» форма энергии называется кинетической.

Что касается энергии света, эта тема более сложная, и мы рассмотрим ее в разделе, посвященном оптике.

Подведем итог. Энергия может проявляться в двух видах: потенциальной и кинетической. Полная энергия объекта, по сути, просто сумма его потенциальной и кинетической энергии.

Мы видели, что кинетическая энергия может проявляться в микроскопической (термическая) или макроскопической (видимое движение) формах. То же самое свойственно и потенциальной энергии.

• Поднесите зажженную спичку к луже нефти: она загорится, и нефть будет выделять большое количество тепла. То есть она будет вырабатывать кинетическую энергию с помощью процесса на микроскопическом уровне (перераспределение молекул). То есть баррель нефти обладает «потенциальной микроскопической энергией».

• Поднимите ручку в воздух, а затем бросьте ее: она полетит вниз под воздействием силы тяжести, иными словами, ручка обретет кинетическую энергию с помощью процесса на макроскопическом уровне (сила тяжести). Про предмет, находящийся на высоте, говорят, что он обладает «потенциальной макроскопической энергией».

Таким образом, полную энергию объекта можно поделить на четыре типа: два для кинетической энергии (макроскопическая и микроскопическая) и два для потенциальной.

Приведем заключительный пример, чтобы расставить все по местам: выбросьте горячий бифштекс из окна. Пролетая через окно, бифштекс обладает сразу четырьмя видами энергии:

• кинетической макроскопической, потому что движется;

• кинетической микроскопической, потому что он горячий;

• потенциальной макроскопической, потому что он находится в воздухе, а падение придаст ему кинетическую энергию;