Закон збереження й перетворення енергії

 Закон збереження й перетворення енергії

Фізика 7 кл. тема: «Закон збереження й перетворення енергії в механічних процесах та його практичне застосування»

1. Розгляньте кінетичну і потенціальну енергію в крайніх положеннях кульки на нитці та в положенні рівноваги, обміркуйте відповідь на питання про перетворення енергії.

2.  Розгляньте кінетичну і потенціальну енергію в крайніх положеннях кульки на пружині та в положенні рівноваги, обміркуйте  відповідь на питання про перетворення енергії:

3. Розгляньте кінетичну і потенціальну енергію в крайніх положеннях натягнутої струни та в положенні рівноваги, обмірковують відповідь на питання про перетворення енергії:

4.Розгляньте  кінетичну і потенціальну енергію тіла, кинутого вертикально вгору, в найвищій точці під час руху кульки і в найнижчій точці на початку і в кінці руху:

Теоретичні та експериментальні дослідження дозволили сформулювати закон збереження енергії:

У системі тіл, які взаємодіють тільки одні з одними і тільки силами пружності й силами тяжіння, повна механічна енергія не змінюється

Закон збереження механічної енергії має місце за відсутності тертя. Енергія ні звідки не виникає й нікуди не зникає, вона лише переходить із одного виду в інший або від одного тіла до іншого.

Розглянемо колеса рухомого потяга, який гальмує. Гальмівні колодки притиснулися до колеса. Сила тертя, що виникла між колесом і колодками, сповільнює обертання колеса, а отже, і швидкість потяга. Під час тертя вони нагріваються  настільки сильно, що, торкнувшись рукою, можна одержати опік. Ми спостерігаємо перетворення енергії з одного її виду в інший й одночасно перехід від одного тіла до інших: кінетична енергія всього потяга перетворювалася у внутрішню енергію його гальмівних колодок, коліс і навколишнього повітря. Цей приклад також ілюструє перетворення енергії з одного виду в інший й, одночасно, її перехід від одного тіла до інших. 

Задача№1

Тіло вільно падає з висоти 40м. На якій висоті ?

 Опором повітря знехтувати.

Дано:  Розв’язок:

      ; 

    ;  ;

        ; 

Відповідь: на висоті 20м

Задача№2

Тіло вільно падає з висоти 10 м. На якій висоті над поверхнею землі його швидкість 9? 

Дано: Розв’язок:

    Розглянемо закон збереження енергії

для першого і другого положення:

  ;

; ;

;    

Відповідь: На висоті 6м над поверхнею землі швидкість тіла 9.

Завдання для роботи 

1. Розгляньте перетворення потенціальної енергії на кінетичну і навпаки під час вільних коливань маятника. Як можна знайти Wк та Wп в крайніх положеннях кульки та в положенні рівноваги?  

2. Розгляньте перетворення потенціальної енергії на кінетичну і навпаки під час вільних коливань пружинного маятника. Як можна знайти Wк та Wп в крайніх положеннях тягарця та в положенні рівноваги?  

3. Розгляньте перетворення потенціальної енергії на кінетичну і навпаки під час коливання натягнутої струни. Як можна знайти Wк та Wп в крайніх положеннях струни та в положенні рівноваги?  

4. Розгляньте перетворення механічної енергії під час руху підкинутого вгору тіла і його руху вниз. Як знайти Wк та Wп в початковому та в кінцевому положеннях?