Klasa 7

8 czerwiec

Lekcja 1 - wykonaj dzisiaj

Energia kinetyczna

1, Energia kinetyczna

Oglądnij film i odpowiedz na pytania.

Pytanie 1.

Jakie ciała się poruszały?

Pytanie 2.

Jaki był skutek poruszających się ciał?

Pytanie 3.

Dzięki czemu wymienione przez ciebie ciała się poruszały?

Odpowiedzi:

1. Poruszały się: a) woda b) powietrze (wiatr) c) samochód

2. Skutki ich ruchu: a) ruch koła młyńskiego b) ruch wiatraka c) zderzenie i odkształcenie samochodu i przeszkody

3. Woda, powietrze, samochód miały energię czyli były zdolne do wykonania pracy.

Energia kinetyczna to energia związana z ruchem (z greckiego kinema znaczy ruch)

2. Od czego zależy energia kinetyczna.

a) energia kinetyczna a masa

Wniosek: Energi kinetyczna jest proporcjonalna do masy ciała

b) energia kinetyczna a szybkość

Wniosek: Energia kinetyczna zależy od szybkości ciała - im większa szybkość tym większa

Oglądnij film i zapis wnioski.

Jednostką energii kinetycznej podobnie jak potencjalnej oraz pracy jest dżul - 1J

NIEOBOWIĄZKOWE:

Dla zainteresowanych poniżej znajduje się wyjaśnienie skąd wziął się ten wzór:

Zadania o energii kinetycznej

1. Oblicz energię kinetyczną samochodu o masie 1 tony, który jedzie z szybkością 10 m/s - zobacz rozwiązanie

2. Oblicz energię kinetyczną samochodu o masie 1 tony, który jedzie z szybkością 20 m/s - rozwiąż samodzielnie

3. Oblicz energię kinetyczną samochodu o masie 1 tony, który jedzie z szybkością 30 m/s - rozwiąż samodzielnie

4. Oblicz energię kinetyczną samochodu o masie 2 tony, który jedzie z szybkością 10 m/s - rozwiąż samodzielnie

5. Oblicz energię kinetyczną samochodu o masie 3 tony, który jedzie z szybkością 10 m/s - rozwiąż samodzielnie

6. Pod przykładowym rozwiązaniem są wnioski dla energii kinetycznej

Rozwiązanie zadania 1.

Dane: m = 1 t = 1000 kg
v = 10 m/s

Wzór:

Ek = mv² / 2

Obliczenia:

Ek = 1000 · 102 / 2 = 1000 · 100 / 2 = 50000 J

Odpowiedź: Samochód ma energię kinetyczna równą 50000 J

Przeczytaj krótką analizę a wnioski zapisz w zeszycie

Wyniki:
zad. 1. Ek = 50000J
zad. 2. Ek = 200000J
zad. 3. Ek = 450000J
zad. 4. Ek = 100000J
zad. 5. Ek = 150000J

Jeśli zwiększymy szybkość dwa razy nie zmieniając masy to energia kinetyczna wzrosła 4 razy

Jeśli szybkość zwiększymy 3 razy nie zmieniając masy to energia kinetyczna wzrośnie 9 razy

WNIOSEK 1: Energi kinetyczna jest proporcjonalna do kwadratu szybkości.

Pytanie kontrolne:

Ile razy wzrośnie energia kinetyczna jeśli szybkość zwiększy się 4 raz, 5 razy itd.?

Energia wzrośnie odpowiednio 16 razy bo 4² =16, 25 razy bo 5² =25, itd.

Jeśli masę zwiększymy dwa razy nie zmieniając szybkości to energia kinetyczna wzrośnie dwa razy.

Jeśli masę zwiększymy trzy razy nie zmieniając szybkości to energia kinetyczna wzrośnie trzy razy.

WNIOSEK 2: Energi kinetyczna jest wprost proporcjonalna do masy.

Pytanie kontrolne:

Ile razy wzrośnie energia kinetyczna jeśli masa zwiększy się 4 raz, 5 razy itd.?

Energia wzrośnie odpowiednio 4 razy, 5 razy, itd.

Zadania o energii potencjalnej

1. Oblicz energię potencjalną książki o masie 1 kg postawionej na półce na wysokości 1 metra względem podłogi - zobacz rozwiązanie

2. Oblicz energię potencjalną książki o masie 2 kg postawionej na półce na wysokości 1 metra względem podłogi - rozwiąż samodzielnie

3. Oblicz energię potencjalną książki o masie 3 kg postawionej na półce na wysokości 1 metra względem podłogi - rozwiąż samodzielnie

4. Oblicz energię potencjalną książki o masie 1 kg postawionej na półce na wysokości 2 metrów względem podłogi - rozwiąż samodzielnie

5. Oblicz energię potencjalną książki o masie 1 kg postawionej na półce na wysokości 3 metrów względem podłogi - rozwiąż samodzielnie

Rozwiązanie zadania 1

Dane:m = 1 kg
h = 1 m
g = 10 m/s2

Wzór:
Ep = m · g · h

Obliczenia:

E_p= 1 · 10 · 1 = 10 J

Odpowiedź; Książka ma energię potencjalną względem podłogi równą 10 J.

Wyniki:
zad. 1. E_p= 10 J
zad. 2. E_p= 20 J
zad. 3. E_p= 30 J
zad. 4. E_p= 20 J
zad. 5. E_p= 30 J

Jeśli zwiększymy masę dwukrotnie to energia potencjalna wzrośnie też dwukrotnie.

Jeśli zwiększymy masę trzykrotnie to energia potencjalna wzrośnie też trzykrotnie.

Wniosek 3: Energia potencjalna jest wprost proporcjonalna do masy

Pytanie kontrolne: Ile razy wzrośnie energia potencjalna jeśli masę zwiększymy 4 razy , 5 razy?

Jeśli wysokość zwiększymy dwukrotnie to energia potencjalna wzrośnie też dwukrotnie.

Jeśli wysokość zwiększymy trzykrotnie to energia potencjalna wzrośnie też trzykrotnie.

Wniosek 4: Energia potencjalna jest wprost proporcjonalna do wysokości

Pytanie kontrolne: Ile razy wzrośnie energia potencjalna jeśli wysokość zwiększymy 4 razy , 5 razy?

Lekcja 2 - wykonaj do końca tOblicz energię potencjalną książki o masie 1 kg postawionej na półce o wysokości 1 metra.

odnia

Energia potencjalna i kinetyczna - zadania

Informacje przydatne do poniższych zadań:

36 km/h=10 m/s
E_p=m·g·h - wzór na energię potencjalną
E_k=m·v²/2 wzór na energię kinetyczną

W zeszycie zapisz rozwiązania do poniższych zadań. Nie przepisuj treści tyko znaki, słowa, które stanowią rozwiązanie. Przy każdym postaraj się odpowiedzieć dlaczego taka odpowiedź!

Energia potencjalna

1. W puste miejsca wpisz odpowiednio znak: > lub <, wskazujący, które z podkreślonych ciał ma większą, a które mniejszą energię potencjalną.

a) Ptaszek siedzi na gałęzi na wysokości 2m > mucha siedzi na lampie na wysokości 15m.

b) Książka leży na stoliku _______ książka o takiej samej masie leży na półce na wysokości 2m.

c) Czereśnia wisi na drzewie na wysokości 1m _______ jabłko wisi na drzewie na wysokości 1m.

d) Klucze wiszą na wysokości 70 cm ________ klucze o takiej samej masie wiszą na wysokości 50 cm.

e) Piłka leży na trawie ________ biedronka siedzi na krzaku czarnej jagody.

2. Uzupełnij zdania jednym ze sformułowań: wzrosła lub nie zmieniła się lub zmalała.

a) Książkę przeniesiono z półki znajdującej się na wysokości 2m na stolik. Jej energia potencjalna__________

b) Płytę betonową podniesiono z ziemi na wysokość 7m. Jej energia potencjalna __________

c) Biedronka przefrunęła z jednego parapetu okna na drugi parapet będący na tej samej wysokości. Jej energia potencjalna__________

d) Samolot wzbił się z powierzchni ziemi na wysokość kilku kilometrów. Jego energia potencjalna __________

Energia kinetyczna

3. W puste miejsca wpisz odpowiednio znak: > lub < wskazujący, które z podkreślonych ciał ma większą energię kinetyczną.

a) Idący słoń ________ biegnący żółw.

b) Lecący samolot ________ lecący wróbel.

c) Tir o masie m jadący z szybkością 15m/s _________ tir o masie m jadący z szybkością 36 km/h.

4. Uzupełnij zdania jednym ze sformułowań: wzrosła lub nie zmieniła się lub zmalała.

a) Samochód zwiększył swoją szybkość dwukrotnie. Jego energia kinetyczna ______________ _______razy.

b) Jadący rowerzysta zatrzymał się przed znakiem STOP. Jego energia kinetyczna __________ do _________.

c) Przez godzinę samolot leciał ze stałą szybkością. Jego energia kinetyczna ___________

Energi potencjalna i kinetyczna

5. Dokończ poniższe zdania.

a) Jeżeli ciało przeniesiemy z pewnej wysokości na wysokość dwa razy większą, to jego energia potencjalna ______________________ _____ razy.

b) Jeżeli szybkość ciała zmniejszymy cztery razy, to jego energia kinetyczna ______________________ ______ razy.

c) Jeżeli dwa ciała leżą na tej samej wysokości, przy czym masa drugiego ciała jest cztery razy większa od masy ciała pierwszego, to drugie ciało ma energię potencjalną ______ razy __________________ od energii potencjalnej pierwszego ciała.

d) Jeżeli energia kinetyczna ciała wzrosła 64 razy, to jego szybkość __________________ _____ razy.

e) Jeżeli energia kinetyczna pierwszego ciała jest pięć razy większa od energii kinetycznej drugiego ciała i jednocześnie ciała te po ruszają się z tą samą szybkością, to oznacza, że masa pierwszego ciała jest ______ razy ______________ od masy drugiego ciała.

f) Jeżeli energia potencjalna ciała I jest 6 razy większa od energii potencjalnej ciała II będącego na tej samej wysokości co ciało I, to oznacza, że masa ciała I jest _______ razy ____________________ od masy ciała II.

Zadania do obliczenia

6. Skrzynia o masie m = 0,4 t została podniesiona podniesiona na wysokość 15 m nad ziemię. Oblicz jej energię potencjalną.

7. Jaką pracę wykonała Ziemia przyciągając spadający z wysokości 10 m kamyk o masie 50 dag?
Trzeba obliczyć energię potencjalną jaką miał kamyk przed upadkiem bo praca wykonana przez siły grawitacji jest równa stracie energii potencjalnej przez kamyk

8. Oblicz Energię kinetyczną pszczoły o masie ok. 0,1 g i szybkości 2 m/s. Zamień gramy na kilogramy!

9. Samochód o masie 1 tony rozpędził się w czasie 10 s od szybkości 10 m/s do szybkości 108 km/h.

Skorzystaj z odpowiednich wzorów i oblicz:

a) Początkową energię kinetyczną samochodu.

b) Energię kinetyczną jaką uzyskał samochód po czasie 10 s. (trzeba km/h zamienić na m/s)

c) O ile wzrosła energia kinetyczna samochodu w czasie 10 s?

d) Ile razy wzrosła energia kinetyczna samochodu?