1) uses the term of mechanical work together with its unit; uses in calculations the relationship between the work done and the force or the displacement with/on which it was done.
Energy – scalar physical quantity which characterizes the state of the physical system as its ability to do work.
Energy occurs in various forms, e.g. kinetic energy, elastic energy, thermal energy, nuclear energy.
Energy can only change its form, but it cannot be created or destroyed (the principle of energy conservation), for example: „energy production” in a coal‑fired power plant only means the transformation of chemical energy into electricity.
Work is one of the ways of converting the energy of one type into another. One of the most important formulas in physics is the relationship between work and the change of energy:
The work done always equals the change of the energy of the system.
Definition of kinetic energy.
The kinetic energy of the body is connected with motion; however, the body with the mass m has certain velocity v:
An accelerating passenger car certainly has kinetic energy. A large truck moving at a slightly lower speed can have even greater kinetic energy because its weight is much greater than the weight of the passenger car.
Definition of potential (gravitational) energy.
Potential energy is related to the gravitational connection between the body with mass m and the Earth. This energy depends on the height on which the body is located. It is expressed by the following formula:
Constant g is called gravitational acceleration (acceleration of freefall) and its value for the Earth is:
Definition of mechanical energy.
The sum of the kinetic energy and the potential energy of a body is called mechanical energy:
Task 1
Calculate the kinetic energy of a bullet with the mass of 10 g moving at the speed of 800 . Compare this energy with the kinetic energy of a running boy whose mass is 50 kg and who is moving at the speed of 8 .
Task 2
Calculate the change in the potential energy of a 0,5 kg book lifted from the floor to a shelf placed on the height of 2 m. What is the smallest possible work that must be done?
Samochód o masie 1000 kg porusza się z prędkością o wartości 72 i uderza w przydrożne drzewo. Z jakiej wysokości musiałby spaść ten samochód, aby uderzyć o Ziemię z taką samą energią kinetyczną? Wyciągnij odpowiednie wnioski na temat skutków takiego uderzenia.
mc0c3fde51d59498b_1528449000663_0
Energia mechaniczna i jej rodzaje
mc0c3fde51d59498b_1528449084556_0
Drugi
mc0c3fde51d59498b_1528449076687_0
III. Energia. Uczeń:
1) posługuje się pojęciem pracy mechanicznej wraz z jej jednostką; stosuje do obliczeń związek pracy z siłą i drogą, na jakiej została wykonana.
mc0c3fde51d59498b_1528449068082_0
45 minut
mc0c3fde51d59498b_1528449523725_0
Przedstawienie pojęcia energii oraz jej związku z pracą.
mc0c3fde51d59498b_1528449552113_0
1. Zdefiniowanie pojęcia energii.
2. Przedstawienie różnych możliwości zmiany energii jednej postaci w drugą.
3. Zdefiniowanie energii mechanicznej jako sumy energii potencjalnej i kinetycznej.
mc0c3fde51d59498b_1528450430307_0
Uczeń:
- definiuje energię jako skalarną wielkość fizyczną związaną z wykonaniem pracy,
- przedstawia energię mechaniczna jako sumę energii potencjalnej i kinetycznej.
mc0c3fde51d59498b_1528449534267_0
1. Pogadanka, burza mózgów.
2. Uczenie się przez stosowanie poznanych reguł i rozwiązywanie zadań problematycznych.
mc0c3fde51d59498b_1528449514617_0
1. Indywidualna współpraca ucznia z nauczycielem.
2. Praca w grupach nad rozwiązywaniem zadań problemowych.
mc0c3fde51d59498b_1528450127855_0
Co to jest praca?
Podaj przykłady wykonania pracy z życia wzięte.
Co jest potrzebne aby wykonać pracę?
Wniosek:
Aby wykonać pracę potrzebna jest ... .
mc0c3fde51d59498b_1528446435040_0
[Slideshow]
Na podstawie prezentacji slajdów można sformułować następujące wnioski:
1. Aby nadać prędkość kuli podczas gry w kręgle należy wykonać pracę.
2. Rozpędzona kula przewracając kręgle wykonuje również pracę.
3. Aby odgiąć sprężystą blaszkę należy wykonać pracę.
4. Sprężysta blaszka powracając do swojego pierwotnego położenia wykonuje pracę i nadaje plastelinowej kulce energię kinetyczną.
Aby lepiej opisać powyższe sytuacje wygodni jest wprowadzić pojęcie energii.
Definicja energii.
Energia – skalarna wielkość fizyczna charakteryzująca stan układu fizycznego jako jego zdolność do wykonania pracy.
Energia występuje w różnych postaciach, np.: energia kinetyczna, energia sprężystości, energia cieplna, energia jądrowa.
Energia może jedynie zmieniać swoją postać, jednak nie może być tworzona ani niszczona (zasada zachowania energii), np.: „produkcja energii” w elektrowni węglowej oznacza tylko przekształcenie energii chemicznej w elektryczną.
Praca jest jednym ze sposobów zamiany energii jednej postaci w drugą. Jednym z ważniejszych wzorów obowiązujących w fizyce jest związek pomiędzy pracą a zmianą energii:
Czyli wykonana praca jest zawsze równa zmianie energii układu.
Definicja energii kinetycznej.
Energia kinetyczna ciała jest związana z ruchem, z tym że ciało o masie m posiada pewną prędkość V:
Rozpędzony samochód osobowy posiada z pewnością energię kinetyczną. Duży samochód ciężarowy, który porusza się z nieco mniejszą prędkością może mieć nawet większą energię kinetyczną ponieważ jego masa jest znacznie większa od masy samochodu osobowego.
Definicja energii potencjalnej (grawitacyjnej).
Energia ta jest związana z oddziaływaniem grawitacyjnym pomiędzy ciałem o masie m a Ziemią (planetą). Energia ta zależy od wysokości na której znajduje się ciało i wyraża się wzorem:
Stała g nazywa się przyspieszeniem grawitacyjnym (przyspieszenie swobodnego spadku) i jej wartość dla Ziemi wynosi:
Definicja energii mechanicznej.
Energią mechaniczną będziemy nazywać sumę energii kinetycznej i potencjalnej ciała:
Polecenie 1
Oblicz energię kinetyczną kuli karabinowej o masie 10 g poruszającej się z prędkością o wartości 800 Porównaj tę energię z energią kinetyczną biegnącego chłopca o masie 50 kg poruszającego się z prędkością o wartości 8 .
Polecenie 2
Oblicz zmianę energii potencjalnej książki o masie 0,5 kg przeniesionej z podłogi na półkę znajdującą się na wysokości 2 m. Jaką najmniejszą pracę przy tym należało wykonać?
Polecenie 3
Samochód o masie 1000 kg porusza się z prędkością o wartości 72 i uderza w przydrożne drzewo. Z jakiej wysokości musiałby spaść ten samochód, aby uderzyć o Ziemię z taką samą energią kinetyczną? Wyciągnij odpowiednie wnioski na temat skutków takiego uderzenia.
mc0c3fde51d59498b_1528450119332_0
Energia jest fizyczną skalarną wielkością opisującą stan układu ciał i jego zdolność do wykonania pracy.
Energii nie można ani zniszczyć ani stworzyć. Możliwa jest natomiast zamiana jednej postaci energii w drugą.
Jedną z form zamiany energii jest wykonywanie pracy.
Energia mechaniczna jest sumą energii kinetycznej, związanej z ruchem) oraz energii potencjalnej grawitacyjnej (związanej z oddziaływaniami grawitacyjnymi).