Классы
Предметы

Энергия, закон сохранения энергии

Этот видеоурок доступен по абонементу
Подробнее об абонементе, платных и бесплатных уроках

У вас уже есть абонемент? Войти

Оплатить абонементот 75 руб. в месяц
У вас уже есть абонемент? Войти
Энергия, закон сохранения энергии

На этом уроке мы рассмотрим ряд физических опытов и дадим определение механической энергии, узнаем, какой буквой она обозначается и в каких единицах СИ измеряется. Познакомимся с двумя видами механической энергии, а также узнаем, чем они отличаются и по каким формулам находятся. Познакомимся с переходом энергии из одной в другую при различных состояниях тела и сформулируем закон сохранения энергии

Опыт 1,2,3

Опыт 1

Бросим теннисный мяч с определенной высоты, он ускорится (в результате – упадет), сила тяжести совершит работу (рис. 1).

Иллюстрация к опыту 1

Рис. 1. Иллюстрация к опыту 1

Опыт 2

Поместим динамометр горизонтально вдоль плоскости стола, прикрепим к нему груз и растянем динамометр. Отпустив, пружина примет свое первоначальное состояние до растяжения и потянет груз за собой. Пружина совершила работу (рис. 2).

 Иллюстрация к опыту 2

Рис. 2. Иллюстрация к опыту 2

Опыт 3

Возьмем игрушечную машинку, придав ей скорость, толкнем в сторону деревянного кубика. Машинка, ударившись о кубик, сдвинула его, тем самым совершив работу по перемещению кубика.

Во всех этих опытах тело или несколько тел могут совершить работу, значит, они обладают энергией.

Механическая энергия

Механическая энергия – это способность тела или системы взаимодействующих тел совершить механическую работу.

Е – обозначение энергии или полной энергии в физике.

Будем находить энергию через максимальную работу , так же, как и работа, энергия в системе СИ измеряется в джоулях [Дж].

В механике энергия представлена двумя видами:

                                                                   
                                          

Потенциальная энергия (П) – энергия взаимодействия

Кинетическая энергия (К) – энергия движения

Полная механическая энергия

Рассмотрим случай, когда резиновый шарик находится на высоте h и у нас есть нулевой уровень. В этом случае потенциальная энергия (П) находится по формуле, с которой мы познакомились в предыдущих уроках, а кинетическая энергия (К) будет равна нулю, потому что тело неподвижно, скорость равна нулю (рис. 3).

Иллюстрация к примеру

Рис. 3. Иллюстрация к примеру

Все меняется, когда шарик отпускается, высота уменьшается, потенциальная энергия уменьшается, а кинетическая возрастает. Перед самым падением, у поверхности, скорость достигнет максимума так же, как и кинетическая энергия. Кинетическую энергию находим по формуле приведенной ранее, а потенциальная энергия будет равна нулю, так как шарик находится на нулевом уровне (рис. 4).

Иллюстрация к примеру

Рис. 4. Иллюстрация к примеру

Исходя из этого опыта, делаем вывод, что потенциальная энергия может переходить в кинетическую. При падении шарика потенциальная энергия переходит в кинетическую, а при подъеме шарика после отскока кинетическая энергия переходит в потенциальную. В этом и заключается закон сохранения энергии.

Заключение

На уроке мы выяснили, что если одно тело или система взаимодействующих тел могут совершить механическую работу, то они обладают энергией, часто эту энергию называют полной механической энергией (Е). Измеряется она в Дж, потому что равна максимальной работе. Выяснили, что в механике энергия представляется двумя видами энергии: кинетической (К) и потенциальной (П), а полная механическая энергия – это их сумма. Разобрались, что каждый вид энергии может переходить в другой, но при этом полная механическая энергия – величина постоянная.

 

Список литературы

  1. Лукашик В.И., Иванова Е.В. Сборник задач по физике для 7–9 классов общеобразовательных учреждений. – 17-е изд. – М.: Просвещение, 2004.
  2. Перышкин А.В. Физика. 7 кл. – 14-е изд., стереотип. – М.: Дрофа, 2010.
  3. Перышкин А.В. Сборник задач по физике, 7–9 кл.: 5-е изд., стереотип. – М: Издательство «Экзамен», 2010.

 

Домашнее задание

  1. Вычислите работу, которую совершает кран при подъеме груза массой 2 т на высоту 20 м.
  2. Какова кинетическая энергия автомобиля массой 1 т, движущегося со скоростью 36 км/ч?

 

Дополнительные рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет

  1. Интернет-портал School-collection.edu.ru (Источник).
  2. Интернет-портал Physics.ru (Источник).
  3. Интернет-портал Fxyz.ru (Источник).