Przygotowanie do egzaminu gimnazjalnego Energia mechaniczna Przygotowanie do egzaminu gimnazjalnego

Uczeń: 2.1 wykorzystuje pojęcie energii mechanicznej i wymienia różne jej formy 2.2 posługuje się pojęciem pracy i mocy 2.3 opisuje wpływ wykonanej pracy na zmianę energii 2.4 posługuje się pojęciem energii mechanicznej jako sumy energii kinetycznej i potencjalnej 2.5 stosuje zasadę zachowania energii

PRACA Praca w sensie fizycznym jest wykonana wtedy, gdy na ciało działa siła, której skutkiem jest odkształceniem ciała lub jego przesunięcie. Wykonana praca jest tym większa, im większa jest wartość działającej siły oraz im większa jest wartość przesunięcia (droga) w wyniku jej działania. Praca = wartość siły · wartość wektora przemieszczenia W = F·s Pracę możemy obliczyć też jako pole prostokąta pod wykresem F(s) Karta pracy zad 1,2,3

JEDNOSTKA PRACY Jednostką pracy jest 1J (dżul) 1J = 1N · 1m Praca ma wartość 1 J, gdy została wykonana przez siłę 1N i jeżeli nastąpiło przesunięcie ciała o 1 m Wielokrotności : 1kJ (kilodżul) = 1000 J 1MJ (megadżul) = 1 000 000 J Karta pracy zad 4

MOC Moc określa szybkość wykonywanej pracy. Liczbowo równa jest ilorazowi pracy do czasu, w którym ta praca została wykonana. Moc = Jednostką mocy jest 1W (wat) 1W = Urządzenie ma moc jednego wata, jeżeli w czasie 1s wykonuje pracę 1 J Wielokrotności : 1kW (kilowat) = 1000 W 1MW (megawat) = 1 000 000 W Karta pracy zad 5,6,7

ENERGIA Energia mechaniczna Oznacza zdolność ciała do wykonania pracy Energia potencjalna Energia kinetyczna Praca i energia są wielkościami tożsamymi, tzn., że zmiana energii ciała jest równa pracy wykonanej przez ciało, lub dzięki wykonanej pracy nad ciałem następuje przyrost energii ciała Karta pracy zad 8

ENERGIA KINETYCZNA Jest związana z ruchem ciała. Energia kinetyczna Ek poruszającego się ciała jest wprost proporcjonalna do jego masy i kwadratu prędkości Jednostką energii kinetycznej jest dżul (J) Karta pracy zad 9,10

Zatem energia potencjalna wyraża się wzorem Każdy przedmiot uniesiony na pewną wysokość względem poziomu odniesienia ma energię potencjalną grawitacji Ep. Energia ta zależy od masy ciała oraz wysokości na której znajduje się ciało. By podnieść ciało na pewną wysokość, trzeba działać siłą F = mg Wykonana praca wynosi: Zatem energia potencjalna wyraża się wzorem Jednostką energii potencjalnej grawitacji jest dżul. Karta pracy zad 11,12

ZASADA ZACHOWANIA ENERGII MECHANICZNEJ Określona ilość energii jednego rodzaju zostaje zamieniona w równą ilość energii innego rodzaju. Jest to możliwe, gdy nad ciałem lub układem ciał nie wykonują żadnej pracy siły zewnętrzne, tzn. nie ma oporu powietrza lub tarcia. Zasadę zachowania energii można zapisać następująco: Em = Ek + Ep = const Karta pracy zad 13

ZASADA ZACHOWANIA ENERGII – SPADANIE CIAŁ Podczas spadania ciała z pewnej wysokości energia mechaniczna nie ulega zmianie, ponieważ energia potencjalna grawitacji zamieniana jest w energię kinetyczną spadającego ciała. W każdym punkcie spadania całkowita energia mechaniczna spadającego ciała ma tę samą wartość. Karta pracy zad 14