ენერგია. ᲙᲘᲜᲔᲢᲘᲙᲣᲠᲘ ᲔᲜᲔᲠᲒᲘᲐ

გაკვეთილის მიზანი:მოსწავლეებმა უნდა იცოდნენ ენერგიის, კინეტიკური ენერგიის ცნება და მისი საზომი ერთეულები.

გაკვეთილის ტიპი:კომბინირებული.

დაგეგმეთ ახალი მასალის შესწავლა.

1. სხეულის კინეტიკური ენერგიის და მისი საზომი ერთეულის ცნება.

2. თეორემა კინეტიკური ენერგიის შესახებ.

3. მანქანის გაჩერების მანძილის გაანგარიშება.

გაკვეთილების დროს

მე . ორგ. მომენტი

დაუსწრებელთა დაკითხვა, საშინაო დავალების შემოწმება.

II . შესწავლა ახალიმასალა.

ენერგია

1. ენერგიის კონცეფცია

თუ სხეულს ან სხეულთა სისტემას შეუძლია მუშაობა, მაშინ ამბობენ, რომ მათ აქვთ ენერგია.

ენერგია მექანიკაში არის სიდიდე, რომელიც განისაზღვრება სისტემის მდგომარეობით - სხეულების პოზიციით და მათი სიჩქარით; ენერგიის გაზომვა სისტემის ერთი მდგომარეობიდან მეორეში გადასვლისას უდრის გარე ძალების მუშაობას.

1. სხეულის კინეტიკური ენერგიის და მისი საზომი ერთეულის ცნება.

Კინეტიკური ენერგიასხეულები - სკალარული ფიზიკური სიდიდე, რომელიც უდრის სხეულის მასის ნამრავლის ნახევარს და მისი სიჩქარის კვადრატს:

.

კინეტიკური ენერგია, ისევე როგორც სამუშაო, იზომება ჯოულებში (J). კინეტიკური ენერგია დამოკიდებულია სხეულის სიჩქარეზე, ამიტომ მისი ღირებულება დამოკიდებულია საცნობარო ჩარჩოს არჩევანზე.

2. თეორემა კინეტიკური ენერგიის შესახებ.

მოდით განვსაზღვროთ ფიზიკური რაოდენობა, რომელიც იცვლება სამუშაოს შესრულებისას. ამისათვის განვიხილოთ მასის მქონე სხეულის მოძრაობა ტ,რომლის სიჩქარე სიჩქარესთან ერთად იზრდება

მანამდე და მასზე მიმართული ყველა ძალის გავლენით. შედეგის ნამუშევარი მუდმივი ძალამიმართულებით ემთხვევა გადაადგილებას უდრის მაგრამ = ფ ∆ x . როგორც ფ = ტა,, მაშინ . ან

ამ ფორმულას კინეტიკური ენერგიის თეორემა ეწოდება, სადაც

არის კინეტიკური ენერგია საწყისი მომენტიდრო.

სხეულის კინეტიკური ენერგიის ცვლილება უდრის ყველას მუშაობას სხეულზე მოქმედი ძალები: E-დან -E-მდე k0 = ა.კინეტიკური ენერგიის თეორემა მცირდება თანასწორობამდე

3. მანქანის გაჩერების მანძილის გაანგარიშება.

საწყისი კინეტიკური ენერგიის მქონე სხეულის შენელების შემთხვევაში E k0

, გაჩერებამდე ( ვ= 0, 0), კინეტიკური ენერგიის თეორემა უნდა იყოს წარმოდგენილი როგორც

მოდი ვიპოვოთ დამუხრუჭების მანძილიმანქანა არის მანძილი, რომელიც მან გაიარა მანამ, სანამ ის მთლიანად გაჩერდება. დამუხრუჭების პროცესში მანქანაზე მოქმედებს სიმძიმის ძალა, საყრდენის რეაქციის ძალა და ხახუნის ძალა. სიმძიმის ძალა და საყრდენის რეაქციის ძალა მიმართულია მანქანის მოძრაობის პერპენდიკულურად, ამიტომ მათი მუშაობა ნულის ტოლია. ეს ნიშნავს, რომ ყველა ძალის მთლიანი მუშაობა ტოლია მოცურების ხახუნის ძალის მუშაობას. იმის გათვალისწინებით, რომ ძალა მიმართულია გადაადგილების საწინააღმდეგოდ ლდა რა ფ tr = μ ნ , იპოვე მაგრამ = მაგრამ tr = - µ მგლ

თემა 2. ენერგია და ენერგორესურსები

ადამიანი მუდმივად ხვდება ენერგიის ცნებას და ხანდახან არ ფიქრობს ამაზე. ღრმა გრძნობა. ენერგია განისაზღვრება, როგორც ზოგადი რაოდენობრივი საზომი სხვადასხვა ფორმებიმატერიის მოძრაობა. მოძრაობის ფორმების მრავალფეროვნების შესაბამისად და განასხვავებენ მექანიკურ, თერმულ, ელექტრო, ბირთვულ, ქიმიურ და სხვა სახის ენერგიას.

მ.ვ.-ს მიერ აღმოჩენილი კონსერვაციის კანონის შესაბამისად. ლომონოსოვის თქმით, ენერგია არ იკარგება, არამედ ინახება და გარდაიქმნება სხვა სახის ენერგიად.

მაშასადამე, ენერგია არის ბირთვი, რომელიც აერთიანებს ყველა პროცესსა და მოვლენას. მატერიალური სამყარო. ენერგეტიკული ობიექტებისთვის ენერგეტიკული ანალიზი არის მთავარი ინსტრუმენტი ენერგიის გარდაქმნის პროცესების შესასწავლად თითოეულ ეტაპზე დამოწმებით. ტექნოლოგიური პროცესიენერგეტიკული ბალანსის პირობის შესრულება. ტრანსფორმაციის პროცესში ენერგიის ნაწილს შეუძლია შეცვალოს ფორმა, რაც ხშირად ართულებს რაოდენობრივ აღრიცხვასა და ბალანსის შემოწმებას.

ეს იყო ენერგიის გაზომვების საჭიროებები ელექტროტექნიკის განვითარების გარიჟრაჟზე, რამაც გამოიწვია აქტიური დისკუსია საერთაშორისო გამოფენები 1851 წელს ლონდონში და 1855 წელს პარიზში დანერგვის აუცილებლობა ერთიანი სისტემაზომები და წონა. ელექტრიკოსთა I საერთაშორისო კონგრესზე, რომელიც გაიმართა 1881 წელს, შემოთავაზებული იქნა პროექტი სრული სისტემა CGS ერთეულები, რომლებიც ეფუძნებოდა სანტიმეტრს, როგორც სიგრძის ერთეულს, გრამს, როგორც მასის ერთეულს და მეორეს, როგორც დროის ერთეულს. მაგრამ ამ სისტემის გამოყენებამ საინჟინრო გამოთვლებში შექმნა გარკვეული სირთულეები სიმცირის გამო ძირითადი ერთეულები. 1918 წელს საფრანგეთში და 1927 წელს სსრკ-ში მიიღეს ერთეულების MTS სისტემა მრიცხველის, ტონისა და წამის საფუძველზე. თუმცა, ეს არასასიამოვნო აღმოჩნდა, მაგრამ უკვე მეორე უკიდურესობის გამო.

1960 წლის ოქტომბერში წონებისა და ზომების XI გენერალურმა კონფერენციამ დაამტკიცა ერთეულთა ერთიანი სისტემის პროექტი, რომელზეც სპეციალური კომისია მუშაობდა 1954 წლიდან. ეს სისტემა ცნობილი გახდა, როგორც ერთეულების საერთაშორისო სისტემა (SI). 1961 წელს სსრკ-მ დაამტკიცა GOST 9867-61 "ერთეულების საერთაშორისო სისტემა", რომელმაც დაადგინა SI ერთეულების სასურველი გამოყენება მეცნიერების, ტექნოლოგიების, განათლებისა და ეროვნული ეკონომიკის ყველა სფეროში.

ძირითადი SI ერთეული შემდეგი შვიდი ერთეულია: სიგრძე - მეტრი, მასა - კილოგრამი, დრო - წამი, ძალა ელექტრო დენი- ამპერი, ტემპერატურა - კელვინი, ნივთიერების რაოდენობა - მოლი, მანათობელი ინტენსივობა - კანდელა.

ძირითადი ერთეულების გარდა, SI შემოაქვს დიდი რიცხვიმეცნიერებისა და ტექნიკის დარგებით განსაზღვრული მიღებული რაოდენობები. ქვემოთ ცხრილში. 3 გვიჩვენებს მიღებული SI ერთეულები, რომლებიც გამოიყენება ელექტროტექნიკაში.

ამრიგად, ენერგიის სახეობების მრავალფეროვნების მიუხედავად, ისინი ყველა იზომება ჯოულებში. ამისთვის მექანიკური მუშაობამაგალითად, ერთი ჯოული განისაზღვრება ძალის ერთეულის მიერ ერთი მეტრის გზაზე შესრულებული სამუშაოთი, ე.ი. 1J=1N 1მ.

SI მიღებული ერთეულები ცხრილი 3

გახსნა კანონი იმპულსის შენარჩუნება, რომელიც ამბობს, რომ ყველა სხეულის (ან ნაწილაკების) მომენტების ვექტორული ჯამი დახურული სისტემაარის მუდმივი მნიშვნელობა, აჩვენა, რომ სხეულების მექანიკურ მოძრაობას აქვს რაოდენობრივი ზომა, რომელიც შენარჩუნებულია სხეულების ნებისმიერი ურთიერთქმედების დროს. ეს ზომა არის იმპულსი. თუმცა, მხოლოდ ამ კანონის დახმარებით ვერ მისცემს სრული ახსნასხეულების მოძრაობისა და ურთიერთქმედების ყველა კანონი.

განვიხილოთ მაგალითი.მოსვენებულ მდგომარეობაში 9 გრამიანი ტყვია აბსოლუტურად უვნებელია. მაგრამ გასროლისას, დაბრკოლებასთან შეხებისას, ტყვია დეფორმირებს მას. აშკარაა, რომ ასეთი დესტრუქციული ეფექტიმიიღება იმის შედეგად, რომ ტყვიას აქვს განსაკუთრებული ენერგია.

განვიხილოთ კიდევ ერთი მაგალითი.ორი იდენტური პლასტილინის ბურთი ერთი და იგივე სიჩქარით მოძრაობს ერთმანეთისკენ. როდესაც ისინი ერთმანეთს ეჯახებიან, ისინი ჩერდებიან და ერწყმის ერთ სხეულს.

ბურთების მომენტების ჯამი შეჯახებამდე და შეჯახების შემდეგ იგივეა და ნულის ტოლია, იმპულსის შენარჩუნების კანონი დაკმაყოფილებულია. რა ემართება პლასტილინის ბურთებს მათი შეჯახებისას, გარდა მოძრაობის სიჩქარის ცვლილებისა? ბურთები დეფორმირდება და თბება.

შეჯახების დროს სხეულების ტემპერატურის მატება შეიძლება შეინიშნოს, მაგალითად, როდესაც ჩაქუჩი ურტყამს ტყვიის ან სპილენძის ღეროს. სხეულის ტემპერატურის ცვლილება მიუთითებს ქაოტური სიჩქარის ცვლილებაზე თერმული მოძრაობაატომები, რომლებიც ქმნიან სხეულს. შესაბამისად, მექანიკური მოძრაობა უკვალოდ არ გაქრა, იგი გადაიქცა მატერიის მოძრაობის სხვა ფორმად.

დავუბრუნდეთ კითხვას, რომელიც ზემოთ დავსვით.არსებობს თუ არა ბუნებაში მატერიის მოძრაობის საზომი, რომელიც შენარჩუნებულია მოძრაობის ერთი ფორმის მეორეში გადაქცევის დროს? ექსპერიმენტებმა და დაკვირვებებმა აჩვენა, რომ მოძრაობის ასეთი ზომა ბუნებაში არსებობს. მათ ეძახდნენ ენერგია.

ენერგიადაურეკა ფიზიკური რაოდენობა, რომელიც წარმოადგენს მატერიის მოძრაობის სხვადასხვა ფორმის რაოდენობრივ საზომს.

ამისთვის ზუსტი განმარტებაენერგია, როგორც ფიზიკური სიდიდე, აუცილებელია მისი ურთიერთობის პოვნა სხვა სიდიდეებთან, საზომი ერთეულის არჩევა და მისი გაზომვის გზების პოვნა.

მექანიკური ენერგიაფიზიკური სიდიდე ეწოდება, რაც რაოდენობრივი საზომია მექანიკური მოძრაობა.

ფიზიკაში, როგორც მთარგმნელობითი მექანიკური მოძრაობის ასეთი რაოდენობრივი საზომი, როდესაც ის წარმოიქმნება მოძრაობის სხვა ფორმებიდან ან გარდაიქმნება მოძრაობის სხვა ფორმებად, მნიშვნელობა უდრის სხეულის მასის ნამრავლის ნახევარს და მისი სიჩქარის კვადრატს. მოძრაობა მიღებულია. ამ ფიზიკურ რაოდენობას ე.წ სხეულის კინეტიკური ენერგიადა აღინიშნება ასოთი ეინდექსით რომ:

E k \u003d mv 2 / 2

ვინაიდან სიჩქარე არის სიდიდე, რომელიც დამოკიდებულია ათვლის ჩარჩოს არჩევანზე, სხეულის კინეტიკური ენერგიის მნიშვნელობა დამოკიდებულია მითითების ჩარჩოს არჩევანზე.

არსებობს თეორემა კინეტიკური ენერგიის შესახებ. "სხეულზე მიყენებული შედეგიანი ძალის მოქმედება უდრის მისი კინეტიკური ენერგიის ცვლილებას":

A \u003d E k2 -E k1

ეს თეორემა მართებული იქნება როგორც სხეულის მუდმივი ძალის მოქმედების დროს, ასევე როდესაც სხეული მოძრაობს ცვალებადი ძალის მოქმედებით, რომლის მიმართულება არ ემთხვევა მოძრაობის მიმართულებას. კინეტიკური ენერგია არის მოძრაობის ენერგია. თურმე, სხეულის კინეტიკური ენერგია v სიჩქარით მოძრავი m მასა უდრის იმ სამუშაოს, რომელიც უნდა გააკეთოს მოსვენებულ სხეულზე მიყენებულმა ძალამ, რომ მისცეს მას ეს სიჩქარე:

A \u003d mv 2 / 2 \u003d E to

თუ სხეული მოძრაობს v სიჩქარით, მაშინ მისი სრულად შესაჩერებლად სამუშაო უნდა გაკეთდეს:

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

სამუშაოს ერთეულზე საერთაშორისო სისტემაძალით შესრულებული სამუშაოს მიღება 1 ნიუტონიგზაზე 1 მეტრიძალის ვექტორის მიმართულებით მოძრაობისას. სამუშაოს ამ ერთეულს ე.წ ჯული.

1 ჯ \u003d 1 კგ მ 2 / წმ 2

ვინაიდან სამუშაო უდრის ენერგიის ცვლილებას, ენერგია იზომება იმავე ერთეულში, როგორც სამუშაო. ენერგიის ერთეული ში SI - 1J.

გაქვთ რაიმე შეკითხვები? იცი რა არის კინეტიკური ენერგია?
დამრიგებლის დახმარების მისაღებად - დარეგისტრირდით.
პირველი გაკვეთილი უფასოა!

www.site, მასალის სრული ან ნაწილობრივი კოპირებით, საჭიროა წყაროს ბმული.