ადამიანის ენერგიისა და ენერგიის უპირატესობებისა და უარყოფითი მხარეების განხილვა ხშირად ძირითადად ხდება დაბინძურების, მშრომელთა უსაფრთხოების, ენერგოეფექტურობის, მსოფლიო მასშტაბით მიწოდების პრობლემების შესახებ. თანამედროვე გლობალური ცხოვრების ტემპის შენარჩუნებისთვის საჭირო ენერგიის უდიდესი ნაწილი მოპოვებულია წყაროებიდან, რომლებიც გამოყოფენ არასასურველ ნარჩენებს ან სხვაგვარად ქმნიან არასასურველ სიტუაციებს.
ყველაფერზე მეტია, რაც გარემოზე გრძელვადიანი და მოკლევადიანი ზემოქმედება შეიქმნაანთროპოგენული (ადამიანის მიერ გამოწვეული) კლიმატის ცვლილებაგარდა ტრადიციული გაგებით დაბინძურებისა (მაგალითად, ნახშირით მომუშავე ელექტროსადგურების ხილული კვამლი ან სხვადასხვა სამრეწველო საქმიანობის ჩამდინარე წყლები).
ეს იმიტომ ხდება, რომ წიაღისეული საწვავის წვა იწვევს CO– ს დამატებით2 (ნახშირორჟანგი) და სხვა "სათბური გაზები" დედამიწის ატმოსფეროში, რის შედეგადაც დამატებით ხდება სითბოს დაჭერა პლანეტის ზედაპირთან.
ენერგია და სამუშაო
ადამიანის ძალაუფლების დადებითი და უარყოფითი მხარეები ყურადღებას ამახვილებს სხვა ფაქტორებზე დაბინძურების გარდა. სასარგებლო სამუშაოს ოდენობა, რომელიც შეიძლება შესრულდეს მოცემული პროცესის გამოყენებით ენერგიის შეყვანასთან დაკავშირებით, ე.წ. მექანიკური ეფექტურობა (ენერგიის გამომუშავება დაყოფილი ენერგიის შეყვანაზე, გამოხატული პროცენტულად), ასევე მნიშვნელობა აქვს.
ადამიანის ძალაუფლების ნაკლოვანება ხშირად ის არის, რომ ადამიანს თავისთავად შეუძლია გაცილებით ნაკლებად ეფექტურად და უფრო მოკლე დროში იმუშაოს, ვიდრე მანქანაზე გაძლიერებული სამუშაოა.
ენერგიაფიზიკაში აქვს მანძილი გამრავლებული ძალის ერთეულები (მასის და სიჩქარის ან აჩქარების ცვლილების სიჩქარის პროდუქტი). ეს ერთეული არის ნიუტონის მეტრი, რომელსაც ჩვეულებრივ იყენებენ სამუშაოდ და მას ასევე უწოდებენ ჯოულს.
ეს ერთეული იწარმოება ერთეულების სხვა კომბინაციების გამოყენებით; მაგალითად, ხაზოვანი კინეტიკური ენერგია (KE) მიიღება ფორმულისგან (1/2) mv2,, ხოლო პოტენციური ენერგია არის mgh ფორმაში, სადაც m = მასა, g = აჩქარება სიმძიმის გამო (9,8 მ / წმ2 დედამიწაზე) და h = სიმაღლე მიწის ზემოთ ან რაიმე სხვა ნულოვანი საცნობარო წერტილი).
ადამიანის ენერგიის მაგალითები
Ძალაფიზიკაში არის უბრალოდ ენერგია ერთეულის დროში, ან მუშაობის სიჩქარე სისტემაში, რომელშიც ენერგია ხმარდება მექანიკურ გამოყენებას. ადამიანის ძალაუფლების უბრალო მაგალითებში შედის გორაზე სირბილი ან წონის აწევა; რაც უფრო მეტი ენერგიაა ერთეულის დროში, მით მეტი ენერგია გამოაქვს მასში.
თუ მოცემულ კიბეზე 10 წამში ადიხართ, თქვენი პოტენციური ენერგია იმავე რაოდენობით იცვლება, როგორც კიბეებზე 5 წამში ან 15 წამში. მაგრამ თქვენი ძალა დამოკიდებულია იმაზე, თუ რამდენად ცოტა დრო დაგჭირდებათ მწვერვალზე მისასვლელად და თითოეულ შემთხვევაში თქვენ გააკეთეთ იგივე რაოდენობის ფიზიკური სამუშაო.
ენერგიის სახეები
კინეტიკურიდაპოტენციური ენერგიაშეადგინოს ობიექტიმექანიკური ენერგია.ობიექტებს აქვთ შინაგანი ენერგია, რაც ძირითადად ეხება მატერიის პატარა შემადგენელი ნაწილაკების სწრაფ ვიბრაციულ მოძრაობას მოლეკულურ დონეზე.
ენერგია მოდის არის მთელი რიგი სხვა ფორმებიც: ქიმიური ენერგია(ინახება მოლეკულების ობლიგაციებში),ელექტრული ენერგია(მუხტებისა და ელექტრული ველის გამოყოფის შედეგად) დასიცხე, რაც უმეტეს სისტემებში რთულია სამუშაოდ გამოსაყენებლად და ამის ნაცვლად ძირითადად "იშლება".
ენერგიიდან ენერგიის მიღება ნიშნავს საწვავის დაწვას (ნავთობის ბუნებრივი გაზი, ნახშირი; ზოგიერთი ბიოსაწვავი), მოძრავი წყლის ან ქარის კინეტიკური ენერგია (ჰიდრო ან ქარის ენერგია) ან "გაყოფილი" ატომები (ბირთვული ენერგია).
მექანიკური ენერგიის შენახვა
მიუხედავად იმისა, რომ დედამიწას უამრავი საწვავი აქვს ენერგიის (ძირითადად ელექტროენერგიის) საწარმოებლად, ენერგიის შენახვა მნიშვნელოვანი გამოწვევაა.ელემენტებიამჟამად ვერ უზრუნველყოფს ენერგიის მცირე ნაწილსაც კი, რომელიც საჭიროა მსოფლიოში წარმოების, საკომუნიკაციო ქსელების და გლობალური ტრანსპორტირების გასაგრძელებლად.
ზოგიერთ რაიონში, რომლებსაც აქვთ ხელსაყრელი გეოგრაფია, შესაძლებელია წყლის რეზერვუარის შენარჩუნება ელექტროსადგურზე მაღლა და გრავიტაციული პოტენციური ენერგიის გამოყენება წყალსაცავი მოკლევადიან პერიოდში გამოიმუშავებს ჰიდროენერგეტიკას, რაც საშუალებას მისცემს მას მოედინება უფრო მაღალიდან ქვედა ადგილებში და ამ პროცესში ელექტროენერგიის გენერატორების ტურბინების ენერგია. როგორც წარმოგიდგენიათ, ეს გაჩერების ზომა ძალიან დიდხანს არ იმუშავებს მაღალ დასახლებულ პუნქტში.
ენერგიის შენახვის მომავალი
განახლებადი ენერგიის წყაროების, განსაკუთრებით მზისა და ქარის ენერგიის მიმართ განხორციელებული ერთ – ერთი კრიტიკა არის მათი არასაიმედოობა ჩამოსვლა – ბუნების გამო; მშვიდი დღეები ან პერიოდები ხდება, ისევე როგორც მოღრუბლული დღეები.
საერთაშორისო იმპერატივის წყალობით, ენერგიის წარმოება გააგრძელონ, ხოლო გარემოსთვის ზიანის შემცირების მცდელობა, მკვლევართა ჯგუფი მასაჩუსეტსის ტექნოლოგიურ ინსტიტუტში, ბოსტონის მახლობლად, მასაჩუსეტსი, დაიწყო 2018 წლის სამუშაო, რომელიც მიზნად ისახავს მზის ეფექტური რაოდენობით შენახვას ძალა.
ჯგუფმა შესთავაზა მდნარი სილიციუმის ავზების გამოყენება ამ სახის ენერგიის შესანახად და მოთხოვნის შესაბამისად გათავისუფლების მიზნით იწინასწარმეტყველა, რომ საბოლოოდ, მათმა კონცეპტუალურმა დიზაინმა შეიძლება წარმოშვას პროდუქტი, რომელიც ბევრად აღემატება დღევანდელ ინდუსტრიას სტანდარტული,ლითიუმ-იონის ბატარეები.
