Συνολικές προβολές σελίδας

Τετάρτη, 18 Φεβρουαρίου 2015

ΦΥΣΙΚΗ Β ΓΥΜΝΑΣΊΟΥ 5.2.. Δυναμική-κινητική ενέργεια.Δυο βασικές μορφές ενέργειας.

Αν ανυψώσεις μια πέτρα μάζας m από το έδαφοςψηλά  σε ύψος h και την αφήσεις ελεύθερη να πέσει όταν φτάσει στο έδαφος όπου έχεις βάλει ένα καρύδι ή γυάλινο ποτήρι θα σπάσει το αντικείμενο αυτό άρα η πέτρα έχει ενέργεια όταν την αφήνουμε από καποιο ύψος .
Η ενέργεια που οφείλεται στην θέση (ύψος) ενός σώματος λέγεται Βαρυτική δυναμική ενέργεια και δίνεται από την σχέση U=m*g*h όπου m η μάζα του σώματος σε Kg , g η επιτάχυνση της βαρύτητας στον τόπο που βρισκόμαστε σε Ν/Kg  ΄η ισοδύναμα σε m/s2  
και h το ύψος από κάποιο οριζόντιο επίπεδο που ορίζουμε αυθαίρετα ως επίπεδο μηδενικής δυναμικής ενέργειας(συνήθως το κατώτερο δυνατό στην κίνηση του σώματος).
Παράδειγμα 
σηκώνουμε σε ύψος από το έδαφος 2 m ένα σώμα μάζας 1,5 Kg σε τόπο όπου g=10 N/Κg το σώμα ως προς το έδαφος έχει βαρυτική δυναμική ενέργεια  
 U=m*g*h=1,5*10*2=30 Joule, αν το ίδιο σώμα από κάτω του είχε ένα θρανίο ύψους  κατά 0.8 m τότε το ύψος του σώματος από το θρανίο θα είναι 1.2 m και η δυναμική του ενέργεια ωςπρος το θρανίο θα είναι 
U=m*g*h=1,5*10**1.2=18  Joule
  Η δυναμική ενέργεια της πέτρας μάζας 10 Kg στα επόμενα σχήματα  είναι  ίδια αφού βρίσκεται στο ίδιο ύψος άρα αν την σηκώσουμε από κάτω μέχρι τα 2m το έργο μας θα είναι το  ίδιο όποιο δρόμο και αν ακολουθήσουμε και μάλιστα θα ισούται με την τελική δυναμική ενέργεια της πέτρας
U=m*g*h=10*10*2=200 Joule που ισούται με την απόλυτη τιμή του έργου του βάρους (W=-B*h=-m*g*h=-200 Joule)
οπότε μπορούμε να πούμε  ότι το έργο του βάρους είναι ανεξάρτητο της διαδρομής αλλά εξαρτάται μόνο από την αρχική και την τελική θέση του σώματος , δυνάμεις με αυτήν την ιδιότητα είναι οι δυνάμεις όλων των πεδίων (ηλεκτρικό, βαρυτικό ,μαγνητικό)  και η δύναμη του ελατηρίου και λέγονται συντηρητικές ή διατηρητικές δυνάμεις .

 Αποτέλεσμα εικόνας για βαρυτική δυναμική ενέργεια

 Στην επόμενη εικόνα αν πάμε το σώμα δεξιά οπότε έχουμε επιμηκύνει το ελατήριο΄κατά χ0  μόλις το αφήσουμ ελεύθερο θα κινηθεί προς τα αριστερά άρα έχει ενέργεια λόγω παραμόρφωσης (κατάστασης) Αποτέλεσμα εικόνας για οριζοντιο ελατηριο

 Το ίδιο συμβαίνει με το τόξο ή την σφεντόνα αν τεντώσουμε το ελαστικό νήμα έχει ενέργεια λόγω παραμόρφωσης (κατάστασης):
 Αποτέλεσμα εικόνας για βαρυτική δυναμική ενέργεια       Αποτέλεσμα εικόνας για βαρυτική δυναμική ενέργεια 
Η ενέργεια που έχει ένα σώμα λόγω παραμόρφωσης (ήκατάστασης) λέγεται  Ελαστική Δυναμική
Ενέργεια και στα ελατήρια δίνεται από την σχέση 




 U={1\over2}kx^2
όπου Κ η σταθερή του ελατηρίου σε Ν/m (ανάλογη με  την σκληρότητα του αλατηρίου) και χ  παραμόρφωση του ελατηρίου από το φυσικό του μήκος (είτε επιμήκυνση είτε συσπείρωση)
Υπάρχουν και άλλες μορφές δυναμικής ενέργειας όπως:
η μαγνητική δυναμική ενέργεια που έχει  ένα κομμάτι από σίδερο όταν αφεθεί κοντά σε έναν ισχυρό μαγνήτη αφού θα κινηθεί προς τον μαγνήτη ή η ηλεκτρική δυναμική ενέργειαπου έχει ένα ηλεκτρικό φορτίο όταν βρεθεί κοντά σε ένα άλλο (θα δεχτεί είτε έλξη είτε άπωση και άρα θα κινηθεί.προς κάποια κατεύθυνση).

ΚΙΝΗΤΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ έχει κάθε σώμα όταν κινείται (στερεό ή υγρό ή και αέριο) και ισχύει
 Κ=½mυ2

Αποτέλεσμα εικόνας για ΚΙΝΗΤΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ
Εφαρμογή :σώμα μάζας 500 gr κινείται με ταχύτητα 200 cm/sec πόση κινητική ενέργεια έχει;
Απάντηση
έχω m=0,5 Kg και υ=12 m/s άρα Κ=½mυ2
=1/2 *0,5* 2*2=1Joule
Μάθε τους τύπους:

Αποτέλεσμα εικόνας για βαρυτική δυναμική ενέργεια


Η ενέργεια δεν δημιουργείται από το μηδέν ούτε  χάνεται αλλά αλλάζει μορφές π.χ από κινητική μετατρέπεται σε δυναμική παραμένοντας σταθερή η ποσότητά της (Αρχή Διατήρησης της ενέγειας )
Δοκίμασε τις γνώσεις σου  
 ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΣΥΜΠΛΗΡΩΣΗΣ ΚΕΝΩΝ 1 
 ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΣΥΜΠΛΗΡΩΣΗΣ ΚΕΝΩΝ 2
 ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΣΥΜΠΛΗΡΩΣΗΣ ΚΕΝΩΝ 3 

File:Coil spring animation.gif



















Αρχειοθήκη ιστολογίου