ENERGIE. KINETISCHE ENERGIE

Das Ziel des Unterrichts: Die Schüler sollten das Konzept der Energie, der kinetischen Energie und ihrer Maßeinheiten kennen.

Unterrichtstyp: kombiniert.

Planen Sie, neues Material zu lernen.

1. Das Konzept der kinetischen Energie des Körpers und seiner Maßeinheit.

2. Satz über kinetische Energie.

3. Berechnung des Anhaltewegs des Autos.

Während des Unterrichts

ich . Org. Moment

Abwesende befragen, Hausaufgaben kontrollieren.

II . Die Studium Neu Material.

Energie

1. Das Konzept der Energie

Wenn ein Körper oder ein System von Körpern Arbeit verrichten kann, dann sagt man, sie haben Energie.

Energie in der Mechanik ist eine Größe, die durch den Zustand des Systems bestimmt wird - die Position von Körpern und ihre Geschwindigkeiten; Die Energiemessung beim Übergang eines Systems von einem Zustand in einen anderen entspricht der Arbeit äußerer Kräfte.

1. Das Konzept der kinetischen Energie des Körpers und seiner Maßeinheit.

Kinetische Energie Körper - eine skalare physikalische Größe, die gleich dem halben Produkt aus der Masse des Körpers und dem Quadrat seiner Geschwindigkeit ist:

.

Kinetische Energie wird wie Arbeit in Joule (J) gemessen. Die kinetische Energie hängt von der Geschwindigkeit des Körpers ab, daher hängt ihr Wert von der Wahl des Bezugssystems ab.

2. Satz über kinetische Energie.

Lassen Sie uns eine physikalische Größe definieren, die sich ändert, wenn die Arbeit erledigt ist. Betrachten Sie dazu die Bewegung eines Körpers mit Masse t, dessen Geschwindigkeit mit der Geschwindigkeit zunimmt

vor und unter dem Einfluss aller darauf einwirkenden Kräfte. Die Arbeit des Resultierenden konstante Kraft in Richtung mit der Verschiebung zusammenfällt ist gleich ABER = F ∆ x . Als F = ta,, dann . Oder

Diese Formel wird als Satz über die kinetische Energie bezeichnet, wobei gilt:

ist die kinetische Energie in Anfangsmoment Zeit.

Die Veränderung der kinetischen Energie des Körpers ist gleich der Arbeit aller auf den Körper wirkende Kräfte: E bis -E k0 =A. Der Satz über die kinetische Energie reduziert sich auf die Gleichheit

3. Berechnung des Anhaltewegs des Autos.

Beim Abbremsen eines Körpers mit anfänglicher kinetischer Energie E k0

, bis zur Haltestelle ( v= 0, 0), sollte der Satz über die kinetische Energie dargestellt werden als

Lass uns finden Bremswege Ein Auto ist die Strecke, die es zurücklegt, bis es vollständig zum Stehen kommt. Beim Bremsvorgang wirken die Schwerkraft, die Reaktionskraft der Stütze und die Reibungskraft auf das Auto. Die Schwerkraft und die Reaktionskraft des Trägers sind senkrecht zur Bewegung des Autos gerichtet, ihre Arbeit ist also Null. Das bedeutet, dass die Gesamtarbeit aller Kräfte gleich der Arbeit der Gleitreibungskraft ist. Bedenkt, dass die Kraft der Verschiebung entgegengerichtet ist l Na und F tr =µ N , finden ABER = ABER tr = - µ mgl

Thema 2. Energie und Energieressourcen

Eine Person begegnet ständig dem Konzept der Energie und denkt manchmal nicht darüber nach. tiefer Sinn. Energie wird als allgemeines quantitatives Maß definiert verschiedene Formen die Bewegung der Materie. Entsprechend der Vielfalt der Bewegungsformen unterscheiden sie zwischen mechanischen, thermischen, elektrischen, nuklearen, chemischen und anderen Energiearten.

In Übereinstimmung mit dem von M.V. Lomonosov, Energie geht nicht verloren, sondern wird gespeichert und in andere Energiearten umgewandelt.

Daher ist Energie der Kern, der alle Prozesse und Phänomene zusammenhält. materielle Welt. Für Energieanlagen ist die Energieanalyse das Hauptwerkzeug zur Untersuchung von Energieumwandlungsprozessen mit Verifizierung in jeder Phase. technologischer Prozess Erfüllung der Energiebilanzbedingung. Bei der Umwandlung kann ein Teil der Energie seine Form ändern, was oft quantitative Abrechnungen und Bilanzprüfungen erschwert.

Es waren die Bedürfnisse von Energiemessungen zu Beginn der Entwicklung der Elektrotechnik, die eine rege Diskussion anregten Internationale Ausstellungen 1851 in London und 1855 in Paris die Notwendigkeit zur Einführung einheitliches System Maße und Gewichte. Auf dem I. Internationalen Elektrikerkongress, der 1881 stattfand, wurde ein Projekt vorgeschlagen Vollständiges System CGS-Einheiten, die auf dem Zentimeter als Längeneinheit, dem Gramm als Masseneinheit und der Sekunde als Zeiteinheit basierten. Die Verwendung dieses Systems in technischen Berechnungen verursachte jedoch aufgrund der Kleinheit gewisse Schwierigkeiten Grundeinheiten. 1918 wurde in Frankreich und 1927 in der UdSSR das MTS-Einheitensystem basierend auf Meter, Tonne und Sekunde eingeführt. Es stellte sich jedoch als unangenehm heraus, aber schon wegen des anderen Extrems.

Im Oktober 1960 billigte die XI. Generalkonferenz für Maß und Gewicht den Entwurf eines einheitlichen Einheitensystems, an dem seit 1954 eine Sonderkommission arbeitete. Dieses System wurde als Internationales Einheitensystem (SI) bekannt. 1961 genehmigte die UdSSR GOST 9867-61 "International System of Units", das die bevorzugte Verwendung von SI-Einheiten in allen Bereichen der Wissenschaft, Technologie, Bildung und Volkswirtschaft festlegte.

Die grundlegenden SI-Einheiten sind die folgenden sieben Einheiten: Länge – Meter, Masse – Kilogramm, Zeit – Sekunde, Kraft elektrischer Strom- Ampere, Temperatur - Kelvin, Stoffmenge - Mol, Lichtstärke - Candela.

Zusätzlich zu den Grundeinheiten führt das SI ein große Nummer abgeleitete Größen, die von Wissenschafts- und Technologiezweigen bestimmt werden. Unten in der Tabelle. 3 zeigt die abgeleiteten SI-Einheiten, die in der Elektrotechnik verwendet werden.

Daher werden sie trotz der Vielfalt der Energiearten alle in Joule gemessen. Zum mechanische Arbeit, zum Beispiel ist ein Joule bestimmt durch die Arbeit, die eine Krafteinheit auf einer Strecke von einem Meter verrichtet, also 1J=1N 1m.

Abgeleitete SI-Einheiten Tabelle 3

Öffnung Gesetz Impulserhaltung, was besagt, dass die Vektorsumme der Impulse aller Körper (oder Teilchen) geschlossenes System ein konstanter Wert ist, zeigte, dass die mechanische Bewegung von Körpern ein quantitatives Maß hat, das bei allen Wechselwirkungen von Körpern erhalten bleibt. Diese Maßnahme ist Momentum. Allerdings nur mit Hilfe dieses Gesetzes wird nicht geben können vollständige Erklärung alle Gesetze der Bewegung und Wechselwirkung von Körpern.

Betrachten Sie ein Beispiel. Ein 9-Gramm-Geschoss im Ruhezustand ist absolut harmlos. Aber während des Schusses, wenn es mit einem Hindernis in Kontakt kommt, verformt die Kugel es. Es ist offensichtlich, dass solche zerstörerische Wirkung wird dadurch erreicht, dass die Kugel eine besondere Energie hat.

Betrachten wir ein weiteres Beispiel. Zwei identische Knetekugeln bewegen sich mit gleicher Geschwindigkeit aufeinander zu. Wenn sie kollidieren, halten sie an und verschmelzen zu einem Körper.

Die Summe der Impulse der Kugeln vor dem Stoß und nach dem Stoß ist gleich und gleich Null, der Impulserhaltungssatz ist erfüllt. Was passiert mit Plastilinkugeln, wenn sie kollidieren, abgesehen von einer Änderung der Bewegungsgeschwindigkeit? Die Kugeln verformen sich und erhitzen sich.

Eine Erwärmung von Körpern bei einem Stoß kann man beispielsweise beobachten, wenn ein Hammer auf einen Blei- oder Kupferstab schlägt. Eine Änderung der Körpertemperatur zeigt Änderungen in den chaotischen Raten an thermische Bewegung Atome, aus denen der Körper besteht. Folglich verschwand die mechanische Bewegung nicht spurlos, sie verwandelte sich in eine andere Bewegungsform der Materie.

Kommen wir zurück zu der Frage, die wir oben gestellt haben. Gibt es ein Maß für die Bewegung der Materie in der Natur, das bei allen Umwandlungen einer Bewegungsform in eine andere erhalten bleibt? Experimente und Beobachtungen haben gezeigt, dass ein solches Bewegungsmaß in der Natur existiert. Sie nannten es Energie.

Energie genannt physikalische Größe, die ein quantitatives Maß für verschiedene Bewegungsformen von Materie ist.

Zum genaue Definition Energie als physikalische Größe, ist es notwendig, ihre Beziehung zu anderen Größen zu finden, eine Maßeinheit zu wählen und Wege zu finden, sie zu messen.

mechanische Energie wird eine physikalische Größe genannt, die ein quantitatives Maß ist mechanische Bewegung.

In der Physik als solches quantitatives Maß der translatorischen mechanischen Bewegung, wenn sie aus anderen Bewegungsformen entsteht oder sich in andere Bewegungsformen umwandelt, ein Wert, der gleich dem halben Produkt aus der Masse des Körpers und dem Quadrat seiner Geschwindigkeit ist Bewegung akzeptiert. Diese physikalische Größe heißt kinetische Energie des Körpers und ist mit dem Buchstaben gekennzeichnet E mit Index zu:

E k \u003d mv 2 / 2

Da die Geschwindigkeit eine Größe ist, die von der Wahl des Bezugsrahmens abhängt, hängt der Wert der kinetischen Energie eines Körpers von der Wahl des Bezugsrahmens ab.

Es gibt einen Satz über kinetische Energie. "Die Arbeit der resultierenden Kraft, die auf den Körper ausgeübt wird, ist gleich der Änderung seiner kinetischen Energie":

A \u003d Ek2 -Ek1

Dieser Satz gilt sowohl, wenn sich der Körper unter der Wirkung einer konstanten Kraft bewegt, als auch, wenn sich der Körper unter der Wirkung einer sich ändernden Kraft bewegt, deren Richtung nicht mit der Bewegungsrichtung übereinstimmt. Kinetische Energie ist die Energie der Bewegung. Es stellt sich heraus, kinetische Energie des Körpers die mit der Geschwindigkeit v bewegte Masse m ist gleich der Arbeit, die die Kraft auf einen ruhenden Körper verrichten muss, um ihm diese Geschwindigkeit zu verleihen:

A \u003d mv 2 / 2 \u003d E bis

Wenn sich der Körper mit einer Geschwindigkeit v bewegt, muss Arbeit geleistet werden, um ihn vollständig anzuhalten:

A \u003d -mv 2 / 2 \u003d -E bis

pro Arbeitseinheit in internationales System Arbeit mit Gewalt annehmen 1 Newton auf einem Weg 1 Meter bei Bewegung in Richtung des Kraftvektors. Diese Arbeitseinheit wird aufgerufen Joule.

1 J \u003d 1 kg m 2 / s 2

Da Arbeit gleich Energieänderung ist, wird Energie in der gleichen Einheit wie Arbeit gemessen. Energieeinheit in SI-1J.

Haben Sie irgendwelche Fragen? Wissen Sie, was kinetische Energie ist?
Um die Hilfe eines Tutors zu erhalten, registrieren Sie sich.
Die erste Lektion ist kostenlos!

www.site, mit vollständigem oder teilweisem Kopieren des Materials, ist ein Link zur Quelle erforderlich.