Energia – jako zdolność ciała do wykonania pracy

1. Rodzaje energii.2. Co to jest energia mechaniczne?3. Energia potencjalna grawitacji i sprężystości.4. Energia kinetyczna.5. Sposoby tracenia i uzyskiwania energii.6. Od czego zależy energia potencjalna i

kinetyczna?

Powtórzenie

Oblicz, jaką pracę wykonał człowiek o masie 70 kg niosąc na plecach plecak o ciężarze 100 N, jeżeli niósł go przez 1 godzinę i przebył odległość 5 km.

Rodzaje energii

• Mechaniczna – wiercenie otworu w ścianie• Elektryczna – działanie silnika elektrycznego• Chemiczna – oczyszczanie rur preparatem

„KRET”• Cieplna – ruch tłoka w silniku spalinowym• Jądrowa – napęd okrętu podwodnego• Biologiczna – trawienie pokarmów• Świetlna – działanie lampy jarzeniowej

Co to jest energia mechaniczna?

• Kinetyczna Ek

• Potencjalna grawitacji Epg • Potencjalna sprężystości Eps

Kinetyczna Ek

• Ciało fizyczne (obiekt) znajduje się w ruchu • Przykłady: jadący samochód, poruszająca się

cząsteczka gazu, lecący owad• Energia kinetyczna zależy od masy ciała i

kwadratu jego prędkości

Potencjalna grawitacji Epg

• Ciało fizyczne (obiekt) znajduje się na pewnej wysokości

• Przykłady: wisząca lampa, człowiek stojący na balkonie, lecący owad

• Energia potencjalna zależy od masy, wysokości i przyspieszenia grawitacyjnego

Epg =m*g*h

Lecący owad posiada energię kinetyczną i potencjalną grawitacji

(jest w ruchu i na wysokości)

Względność energii

• Wartość energii zależy od przyjętego układu odniesienia.

• Dla tego samego ciała, w tej samej chwili może mieć różne wartości.

Jeżeli przyjmiemy poziom „zerowy” na ziemi, to Romek będzie miał Epg równą zero, a Julka dodatnią, zależną od wysokości balkonu. Jeżeli przyjmiemy poziom „zerowy” na balkonie, to Romek będzie miał Epg

ujemną, mniejszą od zera, a Julka równą zero.

Potencjalna sprężystości Eps

• Przykłady: rozciągnięta sprężyna, ściśnięta gabka• Zależy od własności sprężystych ciał

k – współczynnik sprężystości zależny od własności fizycznych materiału

x – wartość wydłużenia (odkształcenia) obiektu=tu np. sprężyny

Sposoby tracenia i uzyskiwania energii

• Energia ciała rośnie, jeżeli jest nad nim wykonywana praca: podnosimy w górę plecak

• Ciało traci energię, jeżeli ją przekazuje innemu ciału lub samo wykonuje pracę: tocząca się kula bilardowa uderza w drugą bilę

Jaka jest różnica między pędem, a energią kinetyczną?

• Pęd • Wielkość wektorowa

opisująca ruch cząstki• Zależy od prędkości

• Energią kinetyczna• Wielkość skalarna

opisująca energię poruszająca się ciała

• Zależy od kwadratu prędkości

Jednostki energii/mocy

[J] dżul (niektórzy teraz piszą joule, ale my będziemy pisać - dżul)

Jednostki energii/mocy

[KM] koń mechaniczny odpowiada 735,5 W

Jednostki energii/mocy

[kwh] kilowatogodzina odpowiada 3 600 000 J

Używana przy pomiarze zużycia ilości energii elektrycznej

Jednostki energii/mocy

[kcal] kilokaloria odpowiada 4186,8 J używana przy pomiarze wartości energetycznej produktów spożywczych

Zadanie