Temat: Podsumowanie wiadomości o pracy, mocy i energii.

 

W tym dziale poznaliście pojęcia i definicje takich wielkości fizycznych, jak: praca, moc, energia mechaniczna.  Znacie już też jedną z fundamentalnych zasad przyrody – zasadę zachowania energii i jej zastosowanie w odniesieniu do energii mechanicznej.

 

1. Praca

 

 

 

2. Moc

 

 

 

3. Energia mechaniczna

 

 

 

4. Energia potencjalna

 

Energia potencjalna jest jedną z form energii mechanicznej. Posiadają ją ciała, które oddziałują ze sobą (przyciągają się lub odpychają), a jej wartość zależy od położenia tych ciał względem siebie.

Jeśli między ciałami działa siła grawitacji – mówimy o energii potencjalnej grawitacji.

Energia potencjalna grawitacji to energia układu ciał oddziałujących siłami grawitacyjnymi.

Wartość tej energii zależy od masy ciał oraz od odległości między nimi; rośnie, gdy zwiększa się odległość między oddziałującymi ciałami oraz jest większa w przypadku ciał o większej masie.

Wartość grawitacyjnej energii potencjalnej dla ciała o masie m znajdującego się w pobliżu powierzchni Ziemi obliczamy ze wzoru:

E_p=m⋅g⋅h, gdzie h oznacza wysokość ponad pewien umownie przyjęty poziom (gdy energia potencjalna ciała jest równa zero).

Oznacza to, że wartość energii potencjalnej grawitacji zależy od wyboru poziomu, względem którego ją obliczamy. Ponieważ oddziaływanie Ziemi słabnie ze wzrostem odległości od niej, zależność ta jest prawdziwa blisko powierzchni Ziemi.

Przyrost energii potencjalnej grawitacji nie zależy od wyboru poziomu odniesienia i jest wprost proporcjonalny do masy ciała i zmiany wysokości.

Energia potencjalna sprężystości to energia zgromadzona w ciałach odkształconych sprężyście. Odkształconych to znaczy rozciągniętych, ściśniętych, wygiętych lub skręconych.

Wartość tej energii jest wprost proporcjonalna do kwadratu odkształcenia oraz zależy od właściwości sprężystych odkształcanego ciała. Zawsze jest równa pracy, jaką trzeba włożyć, aby odkształcić ciało.

 

5. Energia kinetyczna

 

 

 

6. Zasada zachowania energii

 

E = constans

 

Zasada zachowania energii mechanicznej ma charakter empiryczny, to znaczy, że została sformułowana jako wniosek z bardzo wielu doświadczeń.

Zasada zachowania energii mechanicznej głosi, że jeżeli siły zewnętrzne nie wykonują pracy nad układem ciał i na składniki układu nie działają siły tarcia lub oporu ośrodka, to energia mechaniczna układu pozostaje stała. To znaczy, że energie kinetyczna i potencjalna składników układu mogą się zmieniać, ale ich suma pozostaje niezmieniona.

Można to zapisać równaniem: (E_p+E_k)pocz=(E_p+E_k)kon

Zasada zachowania energii mechanicznej ma duże znaczenie praktyczne, ponieważ pozwala w łatwy i prosty sposób obliczyć lub przynajmniej oszacować niektóre wielkości opisujące stan układu ciał w różnych procesach.

 

7. Quizy