能量的本质

　　能量是什么？
　　能量是人们对物质描述的一种形式，能量在数值上等于物质的质量与速度平方的乘积的一半，能量的方向与物质运动速度的方向相同。
　　很多人认为能量是没有方向的，其实能量是有方向的。举例：一颗手榴弹位于地面上，手榴弹的四周有四面墙，手榴弹爆炸后，冲击波及弹片把东面的墙推倒了，其余三面的墙安然无恙，这说明手榴弹产生的主要能量是有方向的，这个主要能量的方向是正东的，才会造成正东方向的墙倒塌。
　　那问题来了，以地面为参照物，地面上一块质量为m千克的石头处于静止状态，它有能量吗？如果有，它具有的能量是多少？
　　研究如下：
　　物理常识告诉我们，物体的运动状态是相对的，判定一个物体是静止还是运动，首先得选择一个参照物。
　　如地面上放的石头相对于地面是静止的，但是，相对于太阳就是运动的。
　　一列运行中的火车上的桌子相对于旁边的座位是静止的，相对于火车旁的树木，桌子是运动的。
　　判断一个物体的速度也需要先选择一个参照物，并选择一个正方向。
　　当一只秃鹫站在地面上一动不动时，它相对于地面是静止的。相对于一只向正东方向以3米/秒速度飞行的天鹅来说（正东为正方向），秃鹫以（－3米/秒）的速度向正东运动。
　　一只秃鹫站在地上一动不动，当一辆汽以15米/秒的速度经过秃鹫身边向正南方运动（正南方为正方向），秃鹫以（－15米/秒）的速度向正南方向运动。
　　一只秃鹫站在地上一动不动，当一束光经过秃鹫射向正西方向时（正西方向为正方向），相对于这一束光，秃鹫以（－30万千米/秒）的速度向正西运动。
　　所以一个物体的运动速度是多少，要看它选择的参照物的运动速度，还要看选择的正方向。
　　物体能量计算原理：
　　先选择参照物及正方向，确定物体的相对运动速度，然后1/2乘以物体的质量再乘以物体的相对速度，就得出物体具有的能量，能量方向与物体运动速度的方向一致。
　　计算公式：E = 1/2 × m× v^2
　　（E表示能量，m产生物体的质量，v表示物体的相对运动速度）
　　这就是新的质能方程。
　　（爱因斯坦的质能方程E=mc^2是错的。）
　　解答最初提出的问题：
　　以地面为参照物，地面上一块质量为m千克的石头处于静止状态，它有能量吗？如果有，它具有的能量是多少？
　　石头相对于地面静止，它的速度是0，速度的平方是0，石头的质量m乘以速度的平方再乘以1/2，结果是0。所以静止在地面的的石头，选择地面为参照物时，它没有能量，它具有的能量是0 。
　　举例讲解：
　　物体A的质量是m千克，当相对于地面以10米/秒的速度运动时，它的能量是：（1/2）×m×10^2 焦耳 。能量方向与物体运动方向一致。
　　当物体A相对于地面以光速c运动时，它所蕴含的能量是：（1/2）× m·c^2 焦耳。能量方向与物体运动方向一致。
　　一个物体的能量的多少和选择的参照物有关系，选择的参照物不同，它的速度就不同，所具有的能量就不同。
　　一只飞翔在天空的黑白秃鹫（质量8千克），向正东方向飞行，以地面为参照物，飞行速度是10米/秒（即正东方向为正方向），它具有的能量是多少？
　　解答：秃鹫具有的能量E= 1/2 × m× v^2 =1/2×8×10^2=400焦耳，能量方向是正东方向。
　　同样是这只黑白秃鹫，向正东飞行，（质量8千克，飞行速度是10米/秒），一只麻雀以5米/秒的速度也向正东方向飞行。问黑白秃鹫相对于这只麻雀来说，黑白秃鹫具有的能量是多少？
　　麻雀和黑白秃鹫飞行的方向相同，黑白秃鹫相对于麻雀的飞行速度是（10－5）米/秒，即5米/秒。E= 1/2 × m × v^2
　　= 1/2 × 8 × 5^2 焦耳
　　= 100焦耳 。
　　黑白秃鹫相对于麻雀，黑白秃鹫具有的能量是100焦耳。能量的方向与秃鹫飞行方向一致。
　　同样是这只黑白秃鹫，向正东飞行，（质量8千克，飞行速度是10米/秒，即正东方向为正方向）， 如果此时一架民航客机以（－222米/秒）的速度向正西方向飞行（由于正东方向为正方向，那么正西方向的速度为负值），与这只黑白秃鹫相撞。黑白秃鹫对客机产生的能量是多少？
　　对这只黑白秃鹫来说，相对于客机，它是以232米/秒（222米/秒加10米/秒）的速度向这架客机撞去。黑白秃鹫对客机产生的能量是它的质量乘以它相对于客机的速度的平方的一半。
　　E= 1/2 × m × v^2
　　=（1/2）×8千克×（232米/秒）^2
　　= 215296 焦耳
　　能量方向与秃鹫的飞行方向一致。
　　二战中有这样一个故事：一位飞行员驾驶一架战斗机在两千米的高空飞行。突然他感觉脸旁有一只＂小虫＂在飞行。于是他随手一抓，抓住了这只＂小虫＂。当他拿过＂小虫＂一看，大惊失色，原来这不是小虫，而是一颗飞行的子弹。
　　也就是说，当飞机的速度与子弹速度一致时，子弹已没什么威力了。