Механічна енергія та її види.

Механічна енергія та її види.

Слово «енергія» ми чуємо в телевізійних репортажах, бачимо на шпальтах газет тощо. Ним можна скористатися для характеристики людей (енергійна людина), природних явищ (енергія землетрусу чи урагану), машин, механізмів (електроенергія, яку вони споживають). Сьогодні на уроці ми з вами дізнаємось, що таке енергія з точки зору фізики.

Для початку розглянемо приклади:

1)       Коли ви на уроці фізкультури граєте м’ячем у футбол, то, з точки зору науки, ви виконуєте певну роботу, бо змушуєте м’яч рухатись.

2)       Щоб забити цвях, ми піднімаємо молоток, виконуючи при цьому певну роботу. Молоток запасає механічну енергію наших м’язів, яку витрачає, падаючи на цвях, щоб забити його і виконати роботу. Чим більшу механічну енергію має тіло, тим більшу роботу воно може виконати.

Механічна робота є мірою зміни енергії тіла.

Якщо тіло або кілька тіл, які взаємодіють між собою (система тіл), можуть виконувати механічну роботу, то кажуть, що вони мають енергію.

В перекладі з грецької, енергія означає «діяльність».

У механіці ми будемо користуватися таким означенням:

Енергія – це фізична величина, яка характеризує здатність тіла (системи тіл) виконувати роботу.

Енергію позначають символом Е. Одиниця в СІ, як і роботи – джоуль:

[Е]=1Дж

У фізиці розрізняють два види механічної енергії: потенціальну і кінетичну.

 Якщо тіло нерухоме, але на нього діє певна сила, то кажуть, що воно має потенціальну енергію.

Потенціальну енергію має тіло, підняте над поверхнею Землі, стиснута пружина, стиснутий газ, річкова вода у водоймищі тощо.

Потенціальна енергія – це енергія, зумовлена взаємодією тіл або частин тіла.

Еp = mgh

Потенціальна енергія тіла залежить від висоти, на якій перебуває це тіло, — отже, вибір нульового рівня (рівня, від якого буде вимірюватися висота) суттєво впливає на значення потенціальної енергії.

Потенціальна енергія книжки, розташованої на четвертій полиці, відносно підлоги є більшою, ніж відносно другої полиці.

  

Спостереження за явищами природи показують, що робота може виконуватися при русі тіл. Так, тепловоз, рухаючись колією, стикається з вагоном і зміщує його на деяку відстань. Виконується робота і в тому випадку, коли кинутий камінь пробиває кригу. Вистрілена з рушниці куля пробиває дошку тощо. Якщо потенціальну енергію мають тіла, на які діє сила, то в перелічених вище прикладах робота виконується тому, що вони здійснювали переміщення, рухалися.

 Енергію рухомого тіла називають кінетичною енергією.
Проведемо дослід:

Поставимо жолоб під деяким кутом до поверхні стола. На деякій відстані від його нижнього кінця покладемо брусок. На середній частині жолоба розмістимо маленьку стальну кульку і відпустимо її. Скотившись із жолоба, кулька вдариться об брусок і перемістить його на деяку відстань. Відмітимо відстань, на яку зміститься брусок.
Розмістимо кульку у верхній частині жолоба і відпустимо її. У цьому випадку, скотившись жолобом до основи, кулька набуває більшої швидкості, ніж раніше. Ударившись об брусок, вона перемістить його на більшу відстань, ніж у попередньому досліді, виконавши відповідно більшу роботу.(проведемо дослід з більшою кулькою та порівняємо результати).

Отже, кінетична енергія тіла залежить від його швидкості та маси.

Кінетична енергія – це енергія, яка зумовлена рухом тіла і дорівнює половині добутку маси тіла на квадрат швидкості його руху:

    ПРЕЗЕНТАЦІЯ ДИВИТИСЬ>>>

Завдання

1. Опрацювати матеріал (в зошиті записати тему і коротко законспектувати визначення і формули ).
2. Задача, письмово. Одна на вибір (з презентації)