消耗能量做功
“能量”这个词最早出现在古希腊的文献中,当时仅仅是一个哲学概念。在牛顿时代,也就是中国的明朝末年到清朝初年,大家并不知道能量到底是什么。17世纪,德国数学家戈特弗里德·威廉·莱布尼茨(Gottfried Wilhelm Leibniz)提出了"生活力”(vis viva)的概念,并认为它是守恒的,这一观点和牛顿相似,但他们的观点直到一个世纪以后才被大众接受。人们只能模糊地感觉到一些事实,比如肚子饿了要吃饭,爬山会出汗,但为什么吃饭会提供能量,为什么爬山会消耗能量,到底什么是能量,大家都说不清楚。
1807年,物理学家托马斯·杨(Thomas Young)在伦敦国王学院引入“能量”这个概念以代替“生活力”,他当时把“能量”这个词和力对物体所做的功联系起来,但并未引起重视。什么叫“做功”呢?如果一个物体在力的作用下有了位置的移动,这个力就对物体做了功。比如你去推课桌,课桌动了,那就是你对课桌做了功。物体做功,是在消耗自身的能量。
到了1831年,法国科学家科里奥利(Gaspard-Gustave de Coriolis)正式讨论了“功”和“动能”之间的关系,并用微积分计算出了做功与能量之间的关系,对能量的定义起到了比较重要的作用。(此外,科里奥利还发现在北半球高空坠落的物体的落地点总是偏向东方,因为物体在下落过程中受到了力的作用,这就是著名的科里奥利力。)