Dane INFORMACYJNE Gimnazjum im. Noblistów Polskich w Polanowie 98_49_mf_g1 Opiekun Wiesław Hendel Kompetencja: Fizyka i matematyka Temat projektowy: ZFMiP_TP074 Energia i my Semestr/rok szkolny: 4semestr / 2011/12

ENERGIA i MY

ENERGIA w starożytności Ludzie nauczyli się posługiwać ogniem bardzo dawno temu przypuszczalnie 500 000 lat przed narodzinami Chrystusa. W czasach prehistorycznych zapotrzebowania człowieka na energię było skromne. Słońce dostarczało ciepła, a kiedy go nie było ludzie palili drewno, słomę lub wysuszony nawóz. Poszczególne epoki historyczne – kamienia, żelaza i brązu wiążą się z opanowaniem posługiwania się przez ludzi energią…

Odnawialne źródła energii Energetyka oparta na wykorzystywaniu odnawialnych źródeł energii jest znana człowiekowi od zarania dziejów. Promienie słoneczne były wykorzystywane już przez człowieka pierwotnego do ogrzewania i suszenia. W czasach średniowiecza powszechnie już wykorzystywano energię wiatru i wody do napędzania urządzeń, które świadczyły pracę na rzecz człowieka-wiatraków i młynów wodnych. *Odnawialne, do których należy siła spadku wody, energia wiatru, energia słoneczna, energia wody morskiej (prądów, fal, pływów, różnic temperatury), energia geotermiczna i energia biomasy.

Nieodnawialne źródła energii *Nieodnawialne, czyli surowce energetyczne, tj.: węgiel kamienny, węgiel brunatny, ropa naftowa, gaz ziemny, torf, łupki i piaski bitumiczne, pierwiastki promieniotwórcze (uran, tor i rad);

Rozwój przemysłu stał się równoznaczny ze wzrostem zapotrzebowania na paliwa kopalne - węgiel kamienny, węgiel brunatny, ropę naftową i gaz ziemny. Intensywna ich eksploatacja oraz zanieczyszczenia jakie powodują zmusiły ludzkość do poszukiwań nowych źródeł energii, które nie byłyby tak bardzo uciążliwe dla środowiska naturalnego. Źródłami takimi są: - promieniowanie słoneczne (energia słoneczna), - energia rozszczepienia pierwiastków promieniotwórczych, - energia wiatru (energia wiatrowa), - energia spadku wód (energia wodna), - biomasa (energia spalania roślin), - energia geotermalna (energia gorących wód głębinowych), - energia przypływów i odpływów mórz oraz różnicy temperatury wody powierzchniowej i głębinowej.

Co to jest energia? Jest to „zmagazynowana” praca. Magazynowanie może przybierać różne formy np.: Energia potencjalna Energia kinetyczna Energia sprężystości Energia elektryczna Energia cieplna

Elektrownia w Żydowie Typowy przykład zamiany energii potencjalnej wody w górnym zbiorniku, na energię kinetyczną płynącej wody w rurociągu, a w rezultacie na energię elektryczną.

Elektrownia w Żydowie Elektrownia typu szczytowo-pompowa Zasada działania: W czasie dużego zapotrzebowania na energię elektryczną w sieci krajowej woda jest spuszczana ze zbiornika górnego do zbiornika dolnego. Gdy w systemie energetycznym kraju jest nadmiar energii elektrycznej woda jest pompowana ze zbiornika dolnego do zbiornika górnego. (czyli zamieniamy energię elektryczną na energię potencjalną wody)

Jak oszczędzać energię? Kupuj urządzenia AGD, które zapewniają minimalne zużycie energii. Pamiętajmy o całkowitym wyłączeniu komputerów, telewizorów. Pamiętajmy o gaszeniu światła jak wychodzimy z każdego pomieszczenia. Wymieńmy żarówki na energooszczędne, w tych pomieszczeniach w których bywamy najczęściej.

Dlaczego wykorzystujemy energię elektryczną? Energia elektryczna jest bardzo łatwa w przekazywaniu z jednego miejsca na drugie (wystarczą tylko przewody). Gdyby nie było energii elektrycznej nie mogli byśmy korzystać z takich sprzętów jak np. komputery, lodówki, telewizory czy telefony… Posiadając energię elektryczną możemy zamienić ją w każdy inny rodzaj energii. Oszczędzanie energii polega na zmniejszeniu jej zużycia przy zachowaniu takich samych rezultatów.

Nasze badania nad energią Chcieliśmy zbadać zmiany energii potencjalnej „BOLA” na energię kinetyczną, korzystając z zestawu COACH6,ale niestety nie udało się 

Nasze badania nad energią Obliczyliśmy energię potencjalną ze wzoru Ep=mgh m – masa Bola 45kg g – przyspieszenie ziemskie 10m/s2 h – wysokość ławki 63cm czyli 0,63m Ep=45*10*0,63 Ep=283,5 J Czyli z taką energią pacną w ziemię. Ze wzoru na energię kinetycznąEk= mv2/2 Oraz przyjmując że energia potencjalna zamieniła się w energię kinetyczną wyznaczyliśmy prędkość. Ep=EK mgh=mv2/2 po pomnożeniu obu stron przez 2 2mgh=mv2 po zamianie stronami mv2=2mgh po podzieleniu przez m v2=2gh Czyli v= pierwiastek z 2gh Prędkość wyszła około 3,5 m/s

Nasze badania nad energią piłki

Pomiary odległości, prędkości przyspieszenia

Ile Energii ulega rozproszeniu? Piłkę upuszczaliśmy z wysokości 1,1m Masa piłki 0,56 kg Z wykresu można łatwo odczytać że po 1 odbiciu piłka wzniosła się na wysokość 0,65m, po 2 odbiciu na wysokość 0,48m itd.. Ep zamieniła się na Ek zamieniła się na EP1 zamieniła się na Ek zamieniła się na EP2…. Ep=6,16J Ep1=3,64J Ep2=2,68J Przy każdym odbiciu część energii ulegała rozproszeniu w postaci ciepła i hałasu, no i oczywiście opór powietrza. Ale za każdym razem mniejsza ilość energii ulegała rozproszeniu, Można to było usłyszeć (każde następne odbicie było cichsze).

Energia i My Za oknem deszcz i zimny wiatr, działają grzejniki. Laptop, na którym piszmy, zużywa kilkanaście watów. Klasa jest oświetlony kilkunastoma świetlówkami. Wszystko to wymaga zasilania energią, której nie potrafimy (jako ludzkość) wytworzyć, natomiast potrafimy zamieniać z coraz mniejszymi stratami jeden rodzaj energii w inny (najlepiej na energię elektryczną). Więc pamiętajmy o oszczędzaniu energii.