Energia Cineticã si potenţialã

- Deschide lecţia

3 Exerciţii - EcSau deschide unul din capitolele prezentate:

1 Reactualizare

2 Energia Cineticã

5 Exerciţii - Ep

4 Energia potenţialã

Reactualizãri…• 1. Care e unitatea de mãsurã a lucrului

mecanic?• 2. Lucrul mecanic al forţei de frecare e pozitiv,

negativ, sau zero? • 3. Lucrul mecanic al forţei de tracţiune e pozitiv,

negativ, sau zero? • 5. Cât este lucrul mecanic al forţei de greutate

la deplasarea pe un drum orizontal? • 6. Lucrul mecanic se poate calcula cu formula: A) L=F/d ; B) L=Fd ; C) L=Ft ; D) L=F/t

Pagina2

Energia Cineticã

Energia potenţialã

ENERGIA CINETICĂ (de mişcare)3

direcţia eiDe masa si vitezã

De viteza si directia ei

GREŞIT CORECTGREŞIT

Faceţi click pe varianta considerată corectã!

Doar de cât e de usoarã

GREŞIT

Ai observat cã, bila de popice doboarã mai multe popice dacã are o vitezã mai mare!. Iar dacã lansezi cu aceeaşi vitezã o minge mai uşoarã, ea va doborî mai puţine popice. Ce putem deduce despre energia de

mişcare a bilelor de popice? Depinde de:

Pentru a pune în mişcare diverse corpuri, e nevoie

de energie.

4

forma eiDe masa si viteza

De masa si forma ei

GREŞIT CORECT GREŞIT

Faceţi click pe varianta considerată corectã!

• Ce crezi: Energia de mişcare a unei trãsurii(sau maşini) depinde de:

• Pentru deplasarea unui vehicul, sau a unei trãsuri, e nevoie de energie.

Doar de viteza

GREŞIT

Starea de mişcare a unui corp poate fi caracterizatã de energia cineticã (Ec)- numitã si energie de mişcare.

• Energia cineticã a unui corp e proporţionalã cu masa lui si cu pãtratul vitezei sale:

2

2

1vmEc

Energia este o mãrime de stare; are unitatea internaţionalã Joule (J)

James Prescott Joule (1818 - 1889) fizician englez autodidact

5

Atentie, în formula energiei, masa si viteza sa fie exprimate in unitãti internationale S.I. (adicã kg , respectiv m/s)

Analizeazã ce trebuie sã faci pentru a pune în mişcare un corp !?:

• Rezultã, mai general, cã variaţia energiei cinetice a corpului:

Energia cineticã a unui corp este egalã cu lucrul mecanic total efectuat de forţele care acţionând asupra lui îl aduc din repaus la viteza v.

LEc

Trebuie sã acţioneze forţe asupra lui, care îi vor mãri viteza, efectuând lucru mecanic.

6

EXERCIŢII – energia cineticã7

3. Când o maşinã sport(de 0,5tone), o Dacie papuc(de 1,2tone) si un microbuz(de 3 tone) se deplaseazã cu aceeaşi viteza 72km/h, care are energie cineticã mai mare? A) Maşina sport ; B) Dacia ; C) Microbuzul ; D) Au energii egale (Rãspundeţi înainte de a calcula!)

• II. Calculaţi energiile cinetice ale celor 3 maşini.

1. În ce se mãsoarã energia?

2. De ce mãrimi fizice depinde energia cineticã a unui corp?

ENERGIA POTENŢIALĂ8

Un arc, încordat, deşi în repaus, posedã energie (e numitã energie POTENŢIALĂ elasticã) şi poate pune în mişcare sãgeata.

Corpurile aflate la înãlţime au tendinţa de a cãdea dacã sunt lãsate libere, ceea ce înseamnã cã, la înãlţime, posedã o formã de energie (numitã energie potenţială gravitaţionalã)

Primele ceasuri foloseau energia potenţială gravitaţionalã: greutãţi care puneau în mişcare roţi dinţate

Ştim cã obiectele în mişcare posedã energie(cineticã). Totuşi, oamenii au observat cã şi corpurile ce nu sunt iniţial în mişcare posedã o formã de energie – şi au imaginat moduri de a o exploata.

9

De înãlţimea h si forma saniei

De greutatea G si înãlţimea h

Doar de Greutatea G

GREŞIT CORECT GREŞITFaceţi click pe varianta considerată corectã!

Doar de înãlţimea h

GREŞIT

Cu siguranţã ai folosit energia potenţială gravitaţionalã când te-ai dat cu sãniuţa pe derdeluş !

Ce poţi deduce despre energia potenţială gravitaţionalã a saniei ? (înãlţimea se mãsoarã faţã de un reper ales: punctul P0)

Dacã sania e grea, faci un efort mai mare sã o urci pe derdeluş. Dacã derdeluşul e înalt, sania va “prinde” vitezã mai mare. Greutatea

saniei G

înãlţimea h

P0

Creşterea sau scãderea-variaţia energiei potenţiale e mãsuratã de lucrul mecanic

efectuat de greutatea corpului

• Energia potenţială gravitaţionalã Ep a sistemului corp-Pãmânt este:

hGEp

10

gmG hgmEp

LEp

Energia potenţialã a sistemului când corpul se aflã în punctul P e egalã cu lucrul mecanic efectuat asupra corpului când acesta se

deplaseazã din punctul P în P0.

P0

înãlţimea h

Greutatea saniei G

P

Dar: Rezultã:

• Energia potenţială elasticã are multe utilizari practice. Daţi voi exemple – inspiraţi-vã şi din imagini !

11

Arc Suspensie automobil

2

)( 2lkEpe

• K este constanta elasticã a resortului• este deformaţia

l12

• Energia potenţială elasticã se calculeazã cu formula:

2l1l

l

• Energia potenţială este o mãrime de stare; are unitatea internaţionalã Joule (J)

l

Fk

EXERCIŢII – energia potenţialã• 1. I. Cum variazã energia potenţială

a unui autovehicul ce merge pe un drum plan, orizontal ?

• II. Dar când merge pe serpentinã, printre munţi si vãi ?

13

• 2. I. Trei copii îşi urcã sania în vârful derdeluşului(în punctul V) dar pe trasee diferite: AV ; BV ; MV. În care caz sania ajunge la o energie potenţială mai mare ?

• II. Calculati energia potenţială a saniei de 5kg la înãltimea 20m .

V

BA M

EXERCIŢII14

• I. constanta elasticã ; II. Energia potenţială elasticã a resortului ; III. Forţa de frecare ; IV. Lucrul mecanic al forţei de frecare .

3. Un corp din lemn, e deplasat uniform, orizontal 20cm prin intermediul unui dinamometru ce indicã 0,5N. Alungirea resortului dinamometrului se mãsoarã: 2cm.

Aflaţi:

EXERCIŢII15

4. Pentru a iriga grãdinile Alhambrei, inginerii cetãţii au proiectat un bazin situat la 70m deasupra grãdinilor, apa ajungând la aceastea printr-un jgheab înclinat.

I. Calculaţi energia potenţială a masei de apã(900tone). II. Morile de grâu ale Alhambrei funcţionau pe baza energiei potenţiale cu un apeduct cu diferenţa de nivel 20m si cu debit 2dal/s. Cât lucru mecanic se efectua într-o secundã?

3 Exerciţii - Ec

1 Reactualizare

2 Energia Cineticã

5 Exerciţii - Ep

4 Energia potenţialã• Manuale de fizicã

gimnaziu si liceu.

Bibliografie

16

Aceasta lecţie a fost realizată de prof. Laurentziu Roşu,

pentru a veni în sprijinul elevilor care învaţă fizica.