Prezentacija mehaničke energije. Prezentacija na temu "Mašinski rad i energija"

Mehanički rad i energija:

  • KINETIČKA ENERGIJA
  • I MAŠINSKI RADOVI
  • RAD GRAVITACIJE I POTENCIJALNE ENERGIJE
  • ZAKON O OČUVANJU MEHANIČKE ENERGIJE
Mehanička energija i rad.
  • Započnimo put ka još jednom zakonu očuvanja.
  • Potrebno je uvesti nekoliko novih pojmova kako vam se ne bi činilo da su pali „sa plafona“, već odražavaju žive misli ljudi koji su prvi ukazali na korisnost i značenje novih pojmova.
  • Počnimo.
  • Hajde da riješimo problem koristeći Newtonove zakone: tijelo mase m kreće se ubrzanjem ispod akcija od tri sile prikazane na slici. Odredite brzinu  na kraju puta S.
Zapišimo drugi Newtonov zakon:
  • F1 + F2 + F3 = m×a,
  • u projekciji na osu OX:
  • F1cos - F3 = m×a 
  • F1cos - F3 = m × (υ²–υo²)
  • F1S cos - F3S = mυ² –mυo²
mυ² Na desnoj strani je promjena vrijednosti 2, označimo je Ek i hajde da se javimo kinetička energija: F1S cos  F3S = Εk Εko =ΔΕk Na lijevoj strani je izraz koji pokazuje kako su sile F1, F2 i F3 utjecale na promjenu ΔΕk kinetička energija. Uticali su, ali ne na sve! Sila F2 nije imala uticaja na ΔΕk. Sila F1 povećava ΔΕk za iznos F1S cos. Sila F3, usmjerena pod uglom od ° prema pomaku, smanjila je ΔΕk za iznos  F3S.
  • F1S cos - F3S = mυ²– mυo²
  • Hajde da razgovaramo o dobijenom rezultatu.
Utjecaj svih sila na promjenu ΔΕk može se opisati na jedinstven način uvođenjem vrijednosti A=Fs cosα, koja se naziva mehanički rad:
  • Utjecaj svih sila na promjenu ΔΕk može se opisati na jedinstven način uvođenjem vrijednosti A=Fs cosα, koja se naziva mehanički rad:
  • A1= F1S cos,
  • A2= F2S cos 90°=0,
  • A3 = F3S cos180°=F3S,
  • a zajedno A1 + A2 + A3= Ek  Eko
  • ili: promjena kinetičke energije tijela jednaka je radu sila koje djeluju na tijelo.
  • Rezultirajući izraz je teorema o kinetičkoj energiji: ΣA=ΔΕk.
  • =1J
  • [A]=1J
Izabrana jedinica rada je 1 J (džul): ovo je rad koji izvrši sila od 1 N na putu od 1 m, pod uslovom da je ugao između sile i pomaka α = 0.
  • Imajte na umu da su Ek i A skalarne veličine!
  • Hajde da objedinimo informacije o novim konceptima.
  • Koje tijelo ima više kinetičke energije: osoba koja mirno hoda ili leteći metak?
  • Brzina automobila se udvostručila (utrostručila). Koliko se puta promijenila njegova kinetička energija?
  • Prilikom kojih se od sljedećih kretanja mijenja kinetička energija tijela: RPD, RUD, RDO?
  • Izrazite kinetičku energiju kroz modul količine gibanja tijela, a modul impulsa kroz kinetičku energiju.
Odgovori i rješenja.
  • 3) Prag υ=υ0+na  υ
  • (modul brzine raste), m = const 
  • .
  • Impulsni modul tijela:
  • Kinetička energija:
  • Rad je skalarna veličina, izražena brojem. A 0, ako je 0≤90°; A0, ako je 90°   ≤ 180°.
  • Ako sila djeluje na tijelo pod uglom od 90° u odnosu na smjer trenutne brzine, recimo, sila gravitacije kada se satelit kreće po kružnoj orbiti ili sila elastičnosti kada se tijelo rotira na niti. A=Fs cos90 °=0.
  • Prema teoremi 0 = Ek – Eko  Ek = Eko sila ne mijenja brzinu!!!
Postoje li tijela na slici koja imaju istu kinetičku energiju?
  • Prisjetimo se i impulsa: postoje li tijela na slici koja imaju isti impuls?
  • Brojevi u krugovima označavaju mase tijela, brojevi pored vektora označavaju brzine tijela. Sve količine (masa i brzina) su izražene u SI jedinicama.
  • IMPULS - VEKTOR!
Možete li iz crteža reći koje sile povećavaju Ek tijela, a koje ga smanjuju?
  • Označite strelicom smjer brzine tako da:
  • A1 0, A2 0, A3  0;
  • A1  0, A2  0, A3 =0;
  • A1  0, A2  0, A3 =0;
  • A1  0, A2  0, A3  0.
  • Da li je moguće imati takvu kombinaciju znakova rada za koju je općenito nemoguće odabrati smjer brzine?
  • U kojem od sljedećih slučajeva je rad rezultanta pozitivan, negativan ili nula:
  • Autobus polazi sa stajališta, kreće se ravnomjerno i pravolinijski, skreće stalnom apsolutnom brzinom i približava se stajalištu;
  • Idete niz brdo; voziš li se na vrtuljci ili na ljuljašci?
  • Pojam kinetičke energije prvi je uveo holandski fizičar i matematičar Christiaan Huygens, kojeg je sam I. Newton nazvao velikim. Proučavajući sudare elastičnih kuglica, Huygens je došao do zaključka: "Kada se dva tijela sudare, zbir proizvoda njihovih veličina i kvadrata njihovih brzina ostaje nepromijenjen prije i nakon udara" ("veličine" - čitajte "masa" ). Sa moderne tačke gledišta, Hajgensovo otkriće nije ništa drugo do poseban slučaj manifestacije zakona održanja energije. Hajgens, zgodan muškarac iz stare porodice u kojoj su „talenti, plemstvo i bogatstvo bili nasledni“, ne samo da je prvo definisao kinetičku energiju, već je ukazao i na vektorsku prirodu impulsa. Izumio je satove s klatnom i izveo niz briljantnih radova iz matematike i astronomije. “Fino disciplinovan genije... koji poštuje svoje sposobnosti i nastoji da ih iskoristi u potpunosti.”
  • U svakodnevnom životu stalno imamo potrebu za promjenom smjera i brzine kretanja raznih tijela (pokreti prstiju, kapaka itd.). Za promjenu modula brzine potrebno je izvršiti mehanički rad: A=ΔΕk. Ovaj posao obavljaju vaši mišići.
  • Razmotrimo najčešći fenomen - penjanje stepenicama. Stajete na stepenicu, stavljate nogu na sljedeću, naprežete mišiće, javlja se reakcija oslonca, kompenzacija sile, sila radi pozitivan rad A0, brzina vašeg tijela se povećava: ΔΕk 0, dižete se jedan korak. Istovremeno, gravitacija radi negativan rad, jer je  =180°. Rad koji vrši sila napetosti mišića mora biti barem malo veći od rada gravitacije (u apsolutnoj vrijednosti), inače neće biti moguće povećati Εk.
  • AA, inače neće biti moguće povećati kinetičku energiju Ek = A + A, (A 0). Kako je kretanje tijela pod utjecajem ovih sila isto, jasno je da su  ,  i

Prezentacija na temu "Energija. Kinetička i potencijalna energija. Izvođenje zakona održanja mehanička energija"

Preuzmi:

Pregled:

Da biste koristili preglede prezentacija, kreirajte Google račun i prijavite se na njega: https://accounts.google.com


Naslovi slajdova:

Energija. Kinetička i potencijalna energija. Izvođenje zakona održanja mehaničke energije

Lopta težine 100 g, koja leti brzinom od 1,5 m/s, uhvaćena je u letu. Kolika je prosječna sila kojom lopta djeluje na ruku ako se njena brzina smanji na nulu za 0,03 s.

Teret težine 80 kg pao je sa čamca teškog 240 kg koji se kretao bez veslača brzinom od 1 m/s. Koja je bila brzina čamca?

U vodi se kamen zapremine 0,6 m 3 izdiže na površinu sa dubine od 5 m. Gustina kamena je 2500 kg/m3. naći posao dizanje kamenja.

Ako tijelo ili sistem tijela mogu obavljati posao, onda kažu da imaju energiju.

ENERGIJA JE ODREĐENA: E ENERGIJA SE MJERI: J

Mehanička energija je fizička veličina koja karakteriše sposobnost tijela da radi. Mehanička energija Kinetička (sposobna za kretanje) Potencijalna (sila)

Kinetička energija je energija tijela koje se kreće.

Potencijalna energija je energija interakcije.

Potencijalna energija elastične deformacije.

Zakon održanja energije. U zatvorenom sistemu u kojem djeluju konzervativne sile, energija se ne pojavljuje niotkuda i nigdje ne nestaje, već samo prelazi s jedne vrste na drugu.

h E p= max E k=0 Ep=0 Ek= max Ep=Ek Ep Ek

A=-(E p -E p 0) (1) A=-(E do -E do 0) (2) E do 0 + E p 0 = E do + E p E=E do + E p – puno mehanička energija

Helmholtz Hermann Ludwig Ferdinand (1821-1824)

U fizici, konzervativne sile (potencijalne sile) su sile čiji rad ne zavisi od oblika putanje (zavisi samo od početne i krajnje tačke primene sila). Otuda slijedi sljedeća definicija: konzervativne sile su one sile čiji je rad duž bilo koje zatvorene putanje jednak 0.

Vrste udaraca Apsolutno elastičan udar Apsolutno neelastičan udar Elastični udar Neelastičan udar

Mehanička energija se ne pretvara u unutrašnju energiju. Sva mehanička energija se pretvara u unutrašnju energiju. Mali dio mehaničke energije pretvara se u unutrašnju energiju. Gotovo sva mehanička energija se pretvara u unutrašnju energiju.

Zadatak br. 1. Kojom početnom brzinom se lopta mora baciti sa visine h da bi skočila na visinu 2h? Smatrajte da je udar apsolutno elastičan. Zadato: h Nađi: Rješenje: h 2h Epo + Eko Ep Ek

Epo + Eko Ek Ep

Zadatak br. 2. Saonice sa jahačem ukupne mase 100 kg klize niz planinu visoku 8 m i dugačku 100 m. Kolika je prosječna sila otpora kretanju ako su na kraju planine sanke dostigle brzinu od 10 m/s. , početna brzina je 0. h L Epo Ek

Zadato: m=100 kg h=8 m L=100 m Naći: Fc- ? Rješenje: Epo Ek+Ac


Slajd 2

Fizička veličina koja karakteriše proces tokom kojeg sila F deformiše ili pomera telo. Koristeći ovu veličinu, mjeri se promjena energije sistema.

Izvođenje rada može dovesti do promjene položaja tijela (rad na kretanju, rad na približavanju tijela) služi za savladavanje sila trenja ili izaziva ubrzanje tijela (rad na ubrzanju). Jedinica: 1 N m (jedan njutn*metar) 1 N m = 1 W s (jedan vat*sekunda) = = 1 J (džul) 1 J je jednako radu potrebnom za pomicanje tačke primjene sile od 1 N za 1 m u smjeru pomicanja točke. Mehanički rad

Slajd 3

Fizička veličina koja karakteriše brzinu mehaničkog rada.

Fizička veličina koja karakterizira odnos između korisnog i utrošenog dijela mehaničkog rada, energije ili snage. koristan rad, korisna snaga korisna energija utrošena energija utrošena energija utrošena energija Mehanička efikasnost

Slajd 5

energija-

Skalarna fizička veličina koja karakterizira sposobnost tijela da obavlja rad.

Korisni rad uređaja je uvijek manji od utrošenog rada.

Efikasnost uređaja je uvijek manja od 1. Efikasnost se uvijek izražava u decimalama ili u procentima.

Slajd 6

Kinetička energija

Energija koju tijelo posjeduje kao rezultat njegovog kretanja (karakterizira tijelo koje se kreće). 1) U odabranom referentnom sistemu: - ako se tijelo ne kreće -- - ako se tijelo kreće, onda

Slajd 7

Potencijalna energija tijela podignutog iznad Zemlje

Energija interakcije tijela sa Zemljom. Potencijalna energija je relativna veličina jer zavisi od izbora nultog nivoa (gde).

Slajd 8

Potencijalna energija elastično deformisanog tijela.

Energija interakcije između dijelova tijela. - - krutost karoserije; - proširenje. Ep zavisi od deformacije: , - što je deformacija veća, Ep - ako telo nije deformisano, Ep = 0

Slajd 9

Potencijalna energija je energija koju posjeduju objekti u mirovanju. Kinetička energija je energija tijela stečena tokom kretanja. POSTOJE DVA VRSTA MEHANIČKE ENERGIJE: KINETIČKA I POTENCIJALNA, KOJE SE MOGU JEDNU DRUGU PRETVORITI. Slajd 10 Transformacija

potencijalna energija

do kinetičke. BACANJEM LOPTE GORE OBEZBEĐUJEMO ENERGIJU KRETANJA - KINETIČKU ENERGIJU. NAKON DIZANJA, LOPTA SE ZAUSTAVLJA I ONDA POČNE DA DA JE. U TRENUTKU ZAUSTAVLJANJA (U GORNJOJ TAČKI) SVA KINETIČKA ENERGIJA SE POTPUNO PRETVARA U POTENCIJAL.

KADA SE TIJELO POKREĆE DOLJE, DEŠAVA OBRATNI PROCES.

Slajd 11

Zakon održanja mehaničke energije

1. Šta se zove energija? 2. U kojim jedinicama je energija izražena u SI? 3. Koja energija se naziva potencijalna kinetička energija? 4. Navedite primjere korištenja potencijalne energije tijela podignutih iznad površine Zemlje. 5. Kakav odnos postoji između promjena potencijalne i kinetičke energije istog tijela?

Slajd 13

6. Formulirajte zakon održanja ukupne mehaničke energije. 7. Opišite eksperiment u kojem možete pratiti prijelaz kinetičke energije u potencijalnu i obrnuto. 8. Zašto se pod djelovanjem trenja krši zakon održanja mehaničke energije?

9. Formulirajte univerzalni zakon održanja i transformacije energije.

10. Zašto su „večni motori” neoperativni?

Slajd 14

PODSJETIMO SE:

NAKON UDARCA OLOVNE LOPTE O OLOVNU PLOČU, STANJE OVIH TELA SE PROMENILO - DEFORMIRALA SE I ZAGREJALA.

AKO SE PROMIJENILO STANJE TELA, TADA SE PROMIJENILA ENERGIJA ČESTICA ČIJA SE TELA.

KADA SE TIJELO ZAGREJE, BRZINA MOLEKULA SE POVEĆA, PA SE POVEĆA KINETIČKA ENERGIJA. KADA JE TELO DEFORMOVANO, PROMENILA SE LOKACIJA NJEGOVIH MOLEKULA, A ZNAČI I NJIHOVA POTENCIJALNA ENERGIJA.

KINETIČKA ENERGIJA SVIH MOLEKULA OD KOJIH JE TELO SASTAVLJENO I POTENCIJALNA ENERGIJA NJIHOVE INTERAKCIJE SASTAVLJAJU UNUTRAŠNU ENERGIJU TELA

Slajd 15