Praca, moc, energia potencjalna i kinetyczna

1 PRACA MECHANICZNA

Wzór na pracę mechaniczną:
W=F . S [N.m=J = kg . m2/s2]

Przekształcenia wzoru:
F = W/S W ? praca S ? przemieszczenie
S = W/F F - siła

Jednostką pracy jest J. Pracę jednego J wykonuje siła jednego N na drodze jednego metra, jeśli zwrot siły jest zgodny ze zwrotem przemieszczenia.

Praca w sensie fizycznym wykonana jest, gdy spełnione są następujące warunki:
-Na ciało działa stała siła F
-Siła ta powoduje przesunięcie ciała na odległość S ( R,H)
-Kierunek i zwrot wektora działającej siły i wektora przesunięcia są zgodne

a) Podaj trzy przykłady wykonania pracy.
- przesunięcie mebla
- kopnięcie piłki
- spadanie jabłka z jabłoni

b) Trzy klocki o jednakowych masach podniesiono na taką samą wysokość. Na rysunku przedstawiono tory ruchu klocków. Porównaj pracę przy przesunięciu każdego z tych klocków.


Praca wykonana przez te klocki ma taką samą wartość, ponieważ praca zależy od wysokości, na jakiej znajduje się dane ciało.

ZADANIA:



2. MOC

Wzór na moc :

P = W/T [ J/S = W = kg . m2/s3]

P- moc
W- praca
T- czas

Przekształcenia wzoru :

W= P.T
T =W/P


Jeden (wat) W jest to moc takiego urządzenia, które w czasie jednej sekundy wykonuje prace jednego ( dżula) J.




3. ENERGIA POTENCJALNA CIĘŻKOŚCI

Wzór na energię potencjalną:

Ep = m .g .h { kg .m/s2 .m =kg . m2/s2 = J}

Ep =W

Przekształcenia wzoru:

M = Ep/g .h
H = Ep/ m . g

Ep - energia potencjalna
m - masa
h - wysokość
g ? współczynnik grawitacyjny

1) Wymień pięć ciał, które posiadają energię potencjalną ciężkości.
- Wiszący na ścianie obraz
- Wiszący żyrandol
- Lecący ptak
- Samolot
- Człowiek na wzniesieniu
2) Jakie warunki muszą być spełnione, aby:
a) dwa ciała znajdujące się na takiej samej wysokości miały takie same wartości energii potencjalnej?
- ciała te muszą mieć jednakowe masy
b) dwa ciała znajdujące się na różnych wysokościach (h1 = 1/2h2 ) miały takie same wartości energii potencjalnej?
- Ciało znajdujące się na wysokości h musi mieć dwa razy mniejszą masę od ciała znajdującego się niżej ? na wysokości
c) dwa ciała o różnych masach ( m1 = 1kg, m2 = 3kg ) miały takie same wartości
same wartości energii potencjalnej?
- Ciało o masie 1kg musi znajdować się trzy razy wyżej niż ciało o masie 3kg,





4. ENERGIA KINETYCZNA

Wzór na energię kinetyczną:

Ek = m .v2/2 [kg .m2/s2 = J]



Przekształcenia wzoru:

M = 2.Ek/v2

V= ?2 .Ek/m

Ek ? energia kinetyczna
M ? masa
V ? prędkość



a) Podaj pięć przykładów ciał posiadających energię kinetyczną.
- Lecący samolot
- Jadący samochód
- Wystrzelony pocisk
- Biegnący człowiek
- Płynący statek




5. ZASADA ZACHOWANIA ENERGII



ENERGIA POTENCJALNA JEST RÓWNA ENERGII KINETYCZNEJ.

EK = mgh
EP = m . v2/2