Закон збереження механічної енергії

План 1. Енергія 2. Поняття про механічну кінетичну та потенціальну енергію. 3. Спостерігаємо перетворення одних видів енергії на інші 4. Відкриваємо закон збереження механічної енергії 4.1. Установлюємо закон збереження і перетворення енергії. 4.2.Використовуємо закон збереження механічної енергії

Література: 1. Фізика і астрономія (профільний рівень, за навчальною програмою авторського колективу під керівництвом О.І.Ляшенка). Підручник для 10 класу закладів загальної середньої освіти (автори Засєкіна Т.М., Засєкін Д.О.), ТОВ «Український освітянський центр «Оріон», 2018. 2. Фізика (профільний рівень, за навчальною програмою авторського колективу під керівництвом В.М.Локтєва). Підручник для 10 класу закладів загальної середньої освіти (автори Гельфгат І.М.), ТОВ «Видавництво «Ранок», 2018

Мета : сформувати основні поняття динаміки (енергія, потенціальна енергія, кінетична енергія); пояснити фізичний зміст даних понять; ознайомити студентів з принципами розв’язування задач з даної теми.

Що ж таке енергія?

Енергія – це універсальна міра руху різних форм матерії. Що ж таке енергія? Кулька, скотившись, може зсунути брусок – виконавши роботу. Енергія – це фізична величина, яка показує, яку роботу може здійснити тіло.

Що ж таке енергія? Отже, якщо тіло може виконати роботу, кажуть, що воно має енергію. Чим більшу роботу може виконати тіло, тим більшу енергію воно має. Енергія — це фізична величина, що показує, яку роботу може виконати тіло. Енергія позначається літерою Е. У Системі СІ енергія вимірюється в джоулях (Дж). Чим більшу роботу може виконати тіло, тим більшу енергію воно має. При виконанні роботи енергія тіла змінюється.

Електрична енергія (електростанція) Енергія спалювання палива Енергія падаючої води з висоти

Різновиди енергії Механічна енергія Атомна енергія Електрична енергія Хімічна енергія Вітрова енергія Вітрова енергія Сонячна енергія

Енергія взаємодії тіл Енергія піднятого над землею тіла E = mgh Енергія взаємодії частин тіла Енергія стислої пружини Потенціальна енергія – це частина механічної енергії, що обумовлена взаємодією тіл або частини тіл того самого тіла.

Приклад 1 Тіло, підняте над поверхнею Землі, має певну енергію, зумовлену притяганням тіла до Землі. Таку енергію називають потенціальною. Потенціальна енергія тіла, піднятого на деяку висоту h над поверхнею Землі, дорівнює роботі, яку виконає сила тяжіння F тяж за час падіння тіла з цієї висоти: ЕР = А = F тяж l Оскільки F тяж = mg m – маса тіла; g – прискорення вільного падіння; h – висота, на яку підняли тіло.

Приклад 2 Потенціальна енергія пружно деформованого тіла Потенціальну енергію пружно деформованої (розтягненої або стисненої) пружини визначають за формулою: Ep=kx2/2 де k — жорсткість; x — видовження пружини.

Кінетична енергія Кінетичною енергією називається частину механічної енергії , що визначається рухом тіла. Тіло, яке рухається Всі літаючі предмети Падаючі предмети

Кінетична енергія Кінетична енергія Е — це фізична велична, яка характеризує тіло, що рухається, і дорівнює добутку маси тіла на квадрат швидкості його руху.

Кінетична енергія Кінетична енергія - це енергія руху. Фізична величина, що дорівнює половині добутку маси тіла на квадрат його швидкості, називається кінетичної енергією тіла: Якщо тіло рухається зі швидкістю v, то для його повної зупинки необхідно здійснити роботу

Кінетична енергія залежить тільки від маси і швидкості тіла.

ТЕОРЕМА ПРО КІНЕТИЧНУ ЕНЕРГІЮ Робота рівнодійної всіх сил, які діють на тіло, дорівнює зміні кінетичної енергії тіла ТЕОРЕМА ПРО ПОТЕНЦІАЛЬНУ ЕНЕРГІЮ Робота рівнодійної всіх сил, які діють на тіло, дорівнює зміні кінетичної енергії тіла

Закон збереження й перетворення енергії в механічних процесах (Перетворення одного виду енергії в інший ) Збереження механічної енергії не означає збереження кінетичної й потенціальної енергій окремо: при падінні тіла його потенціальна енергія перетворюється в кінетичну, а при коливаннях маятників потенціальна й кінетична енергії неодноразово перетворюються одна в одну. Суму потенціальної й кінетичної енергії тіла називають його повною механічною енергією Е:

Mеханічна енергія зберігається, якщо можна знехтувати тертям, тобто коли на тіло діють тільки сила ваги й сили пружності.

Після відпускання вантажу пружина стискується. Енергія з потенціальної під дією сили пружності перейшла в кінетичну й потенціальну під дією сили ваги.

Відхилимо кульку на нитці вправо й відпустимо. Енергія з кінетичної перейшла в потенціальну енергію й навпаки.

Перетворення енергії з одного її виду в інший й одночасно перехід від одного тіла до інших: кінетична енергія всього поїзда перетворювалася у внутрішню енергію його гальмівних колодок, коліс і навколишнього повітря.

Проведення гри Брейн-ринг. Група поділена на дві команди. Кожна команда підготувала 10 запитань, пов’язаних з даною темою. Використовуючи інтерактивну вправу Мікрофон, студенти дають по черзі відповіді на питання, передаючи уявний мікрофон один одному. За правильну відповідь гравці одержують 1 бал. Виграє та команда, яка набрала найбільше балів.

Робота в групах: Відгадай зашифроване прізвище відомого фізика, розв’язавши тестові завдання. (кожне завдання оцінюється 0,5 б)

Завдання для першої групи Вчений – Джоуль Завдання для другої групи Вчений – Ватт

Самостійна робота з тестами (оцінювання проводиться за шкалою 1завдання - 0,5балів, 2-3 завдання –по1 балу, 4 завдання -1,5 балу)

Потенційна енергія тіла на вершині гори E = mgh А біля підніжжя гори E = 0 Кінетична енергія тіла на вершині гори E = 0 А біля підніжжя гори

Потенційна енергія розтягнутої тятиви лука Кінетична енергія стріли, що летить

ПІДСУМКИ Енергія - це фізична величина, що показує, яку роботу може виконати тіло. Виконана робота дорівнює зміні енергії Кінетична енергія - енергія, якою володіє рухоме тіло. Потенційна енергія визначається взаємним положенням тіл або частин тіла.

Енергія вітру

Енергія води

Домашнє завдання. Підготувати кросворд з теми Закон збереження енергії.