Калькулятор Энергии

Энергия — это способность совершать работу или вызывать изменения. Она существует во многих формах: кинетическая (движение), потенциальная (положение), тепловая, химическая, электрическая и ядерная. Измеряется в джоулях (Дж) в системе СИ. Фундаментальный принцип — энергия не может быть создана или уничтожена, только преобразована из одной формы в другую (закон сохранения энергии).

Кинетическая энергия рассчитывается по формуле KE = ½mv², где m — масса в килограммах, v — скорость в метрах в секунду. Результат в джоулях. Пример: Шар массой 2 кг, движущийся со скоростью 10 м/с, имеет KE = ½ × 2 × 10² = 100 джоулей. Кинетическая энергия растёт пропорционально квадрату скорости — удвоение скорости увеличивает энергию в 4 раза.

Потенциальная энергия гравитации рассчитывается по формуле PE = mgh, где m — масса в кг, g — ускорение свободного падения (9,81 м/с² на Земле), h — высота в метрах. Пример: Объект массой 5 кг на высоте 10 м имеет PE = 5 × 9,81 × 10 = 490,5 джоулей. При падении эта энергия преобразуется в кинетическую.

Работа (W) — это передача энергии, когда сила перемещает объект: W = F × d × cos(θ), где F — сила в ньютонах, d — расстояние в метрах, θ — угол между силой и направлением движения. Работа и энергия имеют одинаковые единицы измерения (джоули). Совершая 100 Дж работы над объектом, вы передаёте ему 100 Дж энергии.

Распространённые преобразования: 1 килоджоуль (кДж) = 1 000 джоулей. 1 калория (кал) = 4,184 джоуля. 1 килокалория (ккал) = 4 184 джоуля. 1 киловатт-час (кВт·ч) = 3 600 000 джоулей. 1 электрон-вольт (эВ) = 1,602 × 10⁻¹⁹ джоуля. В счетах за электричество используется кВт·ч — 1 кВт·ч может питать лампочку 100 Вт в течение 10 часов.