Դաս 8. (13.11-17.11)
Թեմա՝
§14. Էներգիա: Մեխանիկական էներգիա
§15.Կինետիկ էներգիա
§16.Պոտենցիալ էներգիա
1.Ո՞ր մեծությունն է կոչվում էներգիա:
Այն ֆիզիկական մեծությունը, որը բնութագրում է մարմնի աշխատանք կատարելու ունակությունը, կոչվում էներգիա (E):
2.Բերել օրինակներ, որոնք ցույց են տալիս էներգիայի և աշխատանքի կապը:
Օրինակ
1-ին փորձում գունդը դնում ենք սեղանին, այն կպահպանի իր դադարի վիճակը, քանի որ նրա վրա ազդող ուժերը համակշռված են: Ուրեմն, այս դեպքում գունդն աշխատանք չի կատարում:
2-րդ փորձում գնդին հաղորդում ենք դեպի չորսուն ուղղված v արագություն (տե՛ս նկար): Հարվածելով չորսուին՝ գունդը տեղափոխում է այն և կատարում որոշակի աշխատանք:
3-րդ փորձում գունդը սեղանից բարձրացնում ենք վեր, և բաց թողնում: Գունդն իջնում է ներքև և 2-րդ գնդի նման տեղափոխում չորսուն:
Ուշադրություն
Աշխատանք կատարում են 2-րդ և 3-րդ գնդերը: Ուրեմն, նրանք օժտված են էներգիայով, իսկ առաջինը՝ ոչ:
3.Ի՞նչ միավորով է չափվում էներգիան ՄՀ-ում:
4.Մեխանիկական էներգիայի ինչ տեսակներ գիտեք:
Բացի մեխանիկական էներգիայից գոյություն ունեն էներգիայի այլ բազմաթիվ տեսակներ՝ ջերմային, էլեկտրական, քիմիական, միջուկային և այլն:
5.Ո՞ր էներգիան են անվանում կինետիկ:,6.Ի՞նչ մեծություններից է կախված մարմնի կինետիկ էներգիան:7. Ի՞նչ բանաձևով է որոշվում մարմնի կինետիկ էներգիան:
Պատ՝
2-րդ գունդը 1-ից տարբերվում է շարժման վիճակով: 1-ինը գտնվում է դադարի վիճակում, իսկ 2 -րդը՝ շաժվում է: Ուստի բնական է ենթադրել, որ նրա էներգիան պայմանավորված է շարժումով և կախված է նրա արագությունից:
Մարմնի շարժումով պայմանավորված էներգիան կոչվում է կինետիկ էներգիա:
2-րդ փորձում չորսուին տեղափոխում է գնդիկի կողմից ազդող ուժը: Եթե S0 ճանապարհ անցնելուց հետո գնդիկը և չորսուն կանգ են առնում, ապա այդ ընթացքում գնդիկի կատարած աշխատանքը՝ A=FS0, որտեղ F-ը գնդիկի կողմից չորսուի վրա ազդող ուժն է:
Համաձայն Նյուտոնի III օրենքի, ինչ ուժով գնդիկն է ազդում չորսուի վրա, մոդուլով նրան հավասար, ուղղությամբ հակադիր ուժով էլ չորսուն է ազդում գնդիկի վրա: Այդ ուժի ազդեցության տակ գնդիկը կատարում է դանդաղող շարժում: Նյուտոնի II օրենքից` F=ma, որտեղ m-ը գնդի զանգվածն է, a-ն՝ նրա արագացումը: Դանդաղող շարժման դեպքում արգելակման ճանապարհը՝
S0=v22a
Տեղադրելով F−ի և S0-ի արտահայտությունները բանաձևի մեջ, կստանանք՝
A=FS0=mav22a=mv22
Դա այն աշխատանքն է, որը կարող է կատարել v արագությամբ շարժվող m զանգվածով մարմինը մինչև կանգ առնելը, և այն հաշվում են հետևյալ բանաձևով.
Eկ=mv22
Այսպիսով, մարմնի կինետիկ էներգիան հավասար է նրա զանգվածի և արագության քառակուսու արտադրյալի կեսին։
8. Ե՞րբ է մարմնի կինետիկ էներգիան զրո:
9. Ինչպե՞ս է փոխվում մարմնի կինետիկ էներգիան ՝
ա. հավասարաչափ շարժման դեպքում,-Չի փոխվելու
բ. հավասարաչափ արագացող շարժման դեպքում,-Մեծանալու է համեմատ սկզբական արագությանը
գ. հավասարաչափ դանդաղող շարժման դեպքում:-Փոքրանալու է
10.Որ էներգիան են անվանում պոտենցիալ:
Մարմինների փոխազդեցությամբ պայմանավորված էներգիան կոչվում է պոտենցիալ էներգիա:
Ep=mgh
Այսպիսով, Երկրի հետ փոխազդեցության մեջ գտնվող մարմնի պոտենցիալ էներգիան հավասար է այդ մարմնի զանգվածի, ազատ անկման արագացման և մարմնի ունեցած բարձրության արտադրյալին։
11.Բերեք պոտենցիալ էներգիայով օժտված մարմինների օրինակներ:
Սկզբի հարցերում ես բերեցի օրինակ, իսկ հիմա մենք այն կվերլուծենք որպես 3-րդ գնդի պոտենցիալ էներգիայով շարժում։
3-րդ գունդը 1-ից տարբերվում է դիրքով: 1-ինը գտնվում է սեղանին, իսկ 3-րդը՝ սեղանից h բարձրության վրա: 3-րդ գունդն իջնում է դեպի սեղանը՝ շնորհիվ Երկրի ձգողության: Հետևաբար, կարելի է եզրակացնել, որ նրա էներգիան պայմանավորված է Երկրի հետ փոխազդեցությամբ և կախված է գնդի բարձրությունից (դիրքից):
12.Ինչ բանաձևով է որոշվում Երկրից որոշակի բարձրությամբ մարմնի պոտենցիալ էներգիան:
Ep=mgh
Այսպիսով, Երկրի հետ փոխազդեցության մեջ գտնվող մարմնի պոտենցիալ էներգիան հավասար է այդ մարմնի զանգվածի, ազատ անկման արագացման և մարմնի ունեցած բարձրության արտադրյալին։
13.Փոխվում է արդյոք Երկրի մակերևույթին զուգահեռ թռչող մարմնի պոտենցիալ էներգիան:
Ոչ, քանի որ m-ն մարմնի զանգված է, g հաստատուն թիվ է, իսկ h անփոփոխ։
14.Մարմինն ընկնում է որոշակի բարձրությունից: Ինչպես է փոխվում նրա պոտենցիալ էներգիան անկման ընթացքում:
15.Ինչպես կարելի է համոզվել, որ սեղմված զսպանակն օժտված է պոտենցիալ էներգիայով:
16.Կատարելով անհրաժեշտ չափումներ՝ հաշվեք սեղանին դրված որևէ առարկայի պոտենցիալ էներգիան հատակի նկատմամբ:
Eպ=m x g x h
m=200g=0,2կգ
h=1մ
g=9/8
_____
Eպ=?
Eպ=mgh
Eպ=0,21×1=1,960
պատ՝ 1,960
Սովորել Է. Ղազարյանի դասագրքից (էջ 43-50):
Մալենա Սահակյան 