Розв’язування задач на розрахунок закон збереження та перетворення енергії

Розв’язування задач

Тільки завдяки енергії на нашій планеті існує життя. Енергія буває різна. Тепло, світло, звук, мікрохвилі, електрика – все це різні види енергії. Енергія існує в різних видах. Електрична лампочка випромінює теплову та світлову енергію. Енергія звуку передається за допомогою хвиль. Продукти харчування, паливо (вугілля, нафта, бензин), а також батарейки – це сховища хімічної енергії. Рухомі тіла володіють кінетичної енергією, тобто енергією руху. Чим швидше рухається тіло, тим більше його кінетична енергія. Потенціальною енергією володіють тіла, що знаходяться в силовому полі, наприклад в гравітаційному або магнітному. Еластичні або пружні тіла (що мають здатність деформуватися) мають потенціальну енергію натягу або пружності.

Визначте, як зміниться кінетична енергія тіла, якщо його швидкість руху зменшиться в 4 рази? Визначте, як зміниться потенціальна енергія тіла, якщо його висота над поверхнею збільшиться у 3 рази?Кінетична енергія залежить від квадрату швидкості, відповідно до математичного запису цієї залежності 𝐸𝑘=𝑚𝜐22. Отже, якщо швидкість руху зменшиться в 4 рази, то значення кінетичної енергії зменшиться в 42 раз, тобто у 16 раз. Потенціальна енергія тіла прямо пропорційна до висоти тіла відносно нульового рівня 𝐸𝑝=𝑚𝑔h. Отже, якщо висота над поверхнею збільшиться у 3 рази, то значення потенціальної енергії тіла, піднятого над поверхнею збільшиться також у 3 рази. 

Установіть відповідність між положенням нитяного маятника та змінами кінетичної і потенціальної енергії в цьому положенніНульовий рівень1 2 3 4 а) 𝐸𝑘 – max, 𝐸𝑝 – minб) 𝐸𝑘 зменшується, 𝐸𝑝 зростаєв) 𝐸𝑘 – min, 𝐸𝑝 – maxг) 𝐸𝑘 зростає, 𝐸𝑝 зменшуєтьсяд) 𝐸𝑘 – min, 𝐸𝑝 – min ВГАБВ

А чи були у вас у дитинстві іграшки? А ось такі? Який на вашу думку вік цієї іграшки?Тоді рушаємо у подорож!

Йо-йо масою 66 грамів рухається вертикально вгору зі швидкістю 4 м/с. На якій висоті потенціальна енергія максимальна? За нульовий рівень потенціальної енергії вважайте точку кидання. До задачі виконати пояснювальний рисунок. Дано: Розв’язання𝑣0=4мс 𝑔=10 Нкг h − ? 𝐸𝑘0+𝐸𝑝0=𝐸𝑘+𝐸𝑝 Положення 1 (початкове)Положення 2 (кінцеве):𝐸𝑘0=𝑚𝑣022 𝐸𝑝0=0 (адже h0 =0) 𝐸𝑘=0  (адже 𝑣=0) 𝐸𝑝=𝑚𝑔h 𝑚𝑣022+0=0+𝑚𝑔h =>     h=𝑚𝑣022𝑚𝑔 =𝑣022𝑔 h=422∙10 =0,8 м Відповідь: h=0,8 м 

У якої річки гірської чи рівнинної кожний кубічний метр води має більшу кінетичну енергію?а) у рівнинноїб) у гірськоїв) відповідь не залежить від виду річкиг) правильної відповіді не маєУстановіть відповідність між видом механічної енергії, яку має тіло і прикладома) електропоїзд від’їжджає від станції б) чайка летить в) стиснута пружина годинникаг) закипає вода1. тіло має і потенціальну і кінетичну енергію2. тіло не має механічної енергії3. тіло має кінетичну енергію4. правильна відповідь відсутня5. тіло має потенціальну енергію

При розтягуванні пружини на 10 см в ній виникає сила пружності, рівна 25 Н. Визначте потенційну енергію цієї пружини при розтягуванні її на 6 см. Дано: Розв’язання𝑥1=10 см =0,1 м 𝐹1=25 Н 𝑥2=6 см =0,06 м 𝐸𝑝2 − ? 𝐹1=𝑘𝑥1 𝑘=𝐹1𝑥1 𝑘=250,1 =250 Нм 𝐸𝑝2=𝑘𝑥222 𝐸𝑝2=250∙0,0622 =0,45 (Дж Відповідь: 𝐸𝑝2=0,45 Дж. 𝐸𝑝=𝑘𝑥22 

Яблуко, маса якого 200 г, вільно падає з висоти 6 м. На якій висоті кінетична енергія дорівнює потенціальній?Дано: Розв’язання𝑚=200 г =0,2 кг h0=6 м 𝐸𝑘=𝐸𝑝 𝑔=10 Нкг h − ? 𝐸𝑘0+𝐸𝑝0=𝐸𝑘+𝐸𝑝 Положення 1 (початкове)Положення 2 (кінцеве)𝐸𝑘0=0  (адже 𝑣0=0) 𝐸𝑝0=𝑚𝑔h0 𝐸𝑘=𝐸𝑝 𝐸𝑘=𝑚𝜐22 𝐸𝑝=𝑚𝑔h 𝐸𝑘=𝐸𝑝=𝑚𝑔h 0+𝑚𝑔h0=𝑚𝑔h+𝑚𝑔h 𝑚𝑔h0=2𝑚𝑔h h0=2h h=h02 h=62=3 м Відповідь: h=3 м 

Домашнє завдання1. Повторити § 332. Опрацювати презентацію3. Записати задачі з презентації 4. Експериментальне завдання стор. 219 (за бажанням)