f 10 24_energija_un_darbs
TRANSCRIPT
Puķītis MG: 74-77., Pr.D: 61-64.; Šilters: 118-127.; UZDK: 62-76.
LiteratūraŠilters E., Reguts V., Cābelis A.
Fizika 10. klasei. 118-127. lpp.
Puķītis P.Fizika 10. klasei
74-77. lpp.
Fiziskais darbs (dārza uzrakšana)Garīgais darbs (mācīšanās)Radošais darbs (mākslinieku un zinātnieku
darbs)
“Darbs” ikdienā:
Mehāniskais darbs – ķermeņu pārvietošana citu ķermeņu iedarbībā.
“Darbs” fizikā:
•Atverot logu;•Ar āmuru dēlī iedzenot naglu;•Ar zāģi pārzāģējot koku u.c.
Uz ķermeni jādarbojas spēkam;
Ķermenim jāpārvietojas pieliktā spēka virzienā.
Lai tiktu veikts mehāniskais darbs:
„Atbalsts vispārējās izglītības pedagogu nodrošināšanai prioritārajos mācību priekšmetos”Vien. Nr. 2008/0001/1DP/1.2.1.2.2./08/IPIA/VIAA/002
Ķermeni pārvieto un veic darbu spēks, kas darbojas ķermeņa kustības virzienā.
Darbs = spēks x ceļš
Darba aprēķināšana
A = Fs
A – mehāniskais darbs;F – spēks, kas pielikts ķermenim kustības virzienā;s – ķermeņa noietais ceļš pieliktā spēka iedarbībā.
[A] = 1N *1m = 1Nm = 1 J
Džouls (simbols J, arī saukts par ņūtonmetru vai vatsekundi) ir darba, enerģijas un siltuma daudzuma mērvienība SI. Tā ir šādi nosaukta par godu angļu fiziķim Džeimsam Preskotam Džoulam (1818-1889).
1 kJ (kilodžouls) = 1000J = 103J 1MJ (megadžouls) = 1000 kJ=1 000 000J=
106J
Praksē izmanto arī citas mērvienības:
Grafiskais paņēmiens darba aprēķināšanai, ja spēks ir nemainīgs
http://www.science-animations.com/support-files/work.swf
http://www.science-animations.com/support-files/work.swf
Nepieciešamo spēku darba veikšanai ietekmē leņķis
Vilcējspēka darbs
Ja vilcējspēks vērsts kustības virzienā, tad leņķis α=0o, un vilcējspēka darbu aprēķina A = Fs
Ja vilcējspēks vērsts leņķī α attiecībā pret pārvietojumu s, tad vilcējspēka darbu aprēķina A = Fscos α
A- darbs [J], F – spēks [N], s – pārvietojums [m], α – leņķis [o]
http://www.uzdevumi.lv/ExerciseRun/PassExercise?resultId=14692698&parentType=VirtualSchool&parentId=576&fullscreen=0
Kinētiskā enerģijaEnerģiju, kas piemīt ķermenim tā kustības
dēļ, sauc par kinētisko enerģiju. Ķermenim, kura masa m un kas pārvietojas ar ātrumu v, kinētisko enerģiju aprēķina, izmantojot formulu
2
2mvEW kk
Rezultējošā spēka darbsRezultējošā spēka padarītais darbs ir vienāds
ar ķermeņa kinētiskās enerģijas izmaiņu
22
22omvmv
A
Berzes spēka darbs
Berzes spēka darbs ir vienāds ar ķermeņa kinētiskās enerģijas izmaiņu.
Berzes spēka darbs samazina kinētisko enerģiju.
Pārvarot berzes spēka darbu, kinētiskā enerģija pārvēršas siltuma enerģijā.
Izdalītais siltuma daudzums Q ir vienāds ar berzes spēka veikto darbu A
2
20mv
AQ
Elastības spēka darbs
Ja ķermeni, kura masa ir m, piestiprina atsperei ar stinguma koeficientu k un pavelk pa labi, atspere izstiepjas un iedarbojas uz ķermeni ar elastības spēku F.
Ja ķermeni palaiž vaļā, tas pārvietojas pa kreisi, veicot attālumu Δ x, iegūst maksimālo ātrumu v
Elastības spēka darbs
Elastības spēks veic darbu A = Fvid Δx
Spēku aprēķina F = k Δx
Elastības spēka darbs
Elastības spēka darbs ir vienāds ar ķermeņa iegūto kinētisko enerģiju.
2
)( 2xkA
Smaguma spēka darbsJa bumbiņu paceļ augstumā h un
palaiž vaļā, smaguma spēks Fsm pārvieto lodīti par atālumu h un veic darbu
A = Fsm h = mgh
Ja bumbiņa brīvi krīt, smaguma spēka padarītais darbs ir vienāds ar bumbiņas iegūto kinētisko enerģiju
mg
h
2
2mvA
Potenciālā enerģijaSmaguma spēka darbs ir atkarīgs no
augstuma h. Bumbiņas stāvokļa raksturošanai var
izmantot potenciālo enerģijuEp = Wp = mgh
Smaguma spēka darbs ir vienāds ar bumbiņas potenciālās enerģijas izmaiņu.
Ķermeņa pilnā enerģijaĶermenim reizē var būt gan kinētiskā, gan
potenciālā enerģija, līdz ar to ķermeņa stāvokli var raksturot, ja izmanto abus šos enerģijas veidus.
Potenciālās un kinētiskās enerģijas summu sauc par pilno mehānisko enerģiju
1. Automobilis, kura masa ir 1200 kg, pārvietojas ar ātrumu 20 m/s. A. Cik liels darbs jāveic bremzējošajam spēkam, lai
automobili apstādinātu?
Uzdevums:
m= 1200kgv= 20 m/s
A - ?
A= 1200 * 202/2 = 240000 J= 240 kJ2
2mvA
1. Automobilis, kura masa ir 1200 kg, pārvietojas ar ātrumu 20 m/s. B. Cik liels bremzējošais spēks darbojas uz
automobili, ja bremzēšanas paātrinājums ir 4 m/s2?
Uzdevums:
m= 1200 kgv= 20 m/sA= 240000 Ja = 4 m/s2
Fb - ?
Fb= 1200 * 4= 4800 NFb = ma
1. Automobilis, kura masa ir 1200 kg, pārvietojas ar ātrumu 20 m/s. C. Cik lielu attālumu automobilis veic bremzēšanas laikā?
Uzdevums:
m= 1200 kgv= 20 m/sA= 240000 Ja = 4 m/s2
Fb= 4800 N
s - ?
s = 240000 / 4800 = 50 m
A = Fb s
s = A/Fb
1. Automobilis, kura masa ir 1200 kg, pārvietojas ar ātrumu 20 m/s. D. Cik ilgi notika automobiļa bremzēšanas kustība?
Uzdevums:
m= 1200 kgv= 20 m/sA= 240000 Ja = 4 m/s2
Fb= 4800 Ns = 50 m
t - ?
t = 20 / 4 = 5 sv = at
t = v/a
3. Cik liels darbs jāveic, lai 10 sekundēs vienmērīgi ar ātrumu 30 m/min paceltu ķermeni, kura masa 200 kg.
Uzdevums:
t= 10sm= 200kgv= 30 m/min= 0,5 m/sg= 10 m/s2
A - ?
A = Fs
F =Fsm=mgs=vt
A = mgvt
A= 200*10*0,5*10 =
= 10000J = 10 kJ
4. Gumijlēcejs, kura masa ir 60 kg, no miera stāvokļa krīt no 30 m augstuma. Kāda ir gumijlēcēja potenciālā enerģija kritiena sākumā (v=0 m/s)?
Uzdevums:
m= 60 kgh = 30 mg= 10 m/s2
Wp - ?
Wp = mgh
Wp = 60 * 10 * 30 = 18000 J
5. Lodīte, kuras masa ir 0,1 kg, no stāvokļa 1 sāk brīvi krist vertikāli lejup. Attēlā mērogs ir 1 rūtiņa – 0,1 m. Potenciālās enerģijas atskaites līmenis ir apakšējās rūtiņas apakšējā mala. A. Nosaki lodītes potenciālo enerģiju stāvoklī 1!
Uzdevums:
m= 0,1 kgh = 2 mg= 10 m/s2
Wp - ?
Wp = mgh Wp = 0,1 * 10 * 2 = 2 J
5. Lodīte, kuras masa ir 0,1 kg, no stāvokļa 1 sāk brīvi krist vertikāli lejup. Attēlā mērogs ir 1 rūtiņa – 0,1 m. Potenciālās enerģijas atskaites līmenis ir apakšējās rūtiņas apakšējā mala. B. Nosaki kinētisko enerģiju brīdī, kad lodīte triecas
pret virsmu!
Uzdevums:
m= 0,1 kgh = 2 mg= 10 m/s2
Wp = 2 J
Wk - ?
Wk = Wp Wk = 2 J
Materiāli papildus mācībāmPuķītis P. Fizika 10. klasei. 74-77. lpp.Puķītis P. Fizika 10. klasei. Praktiskie darbi. –61-64. lpp.Šilters E., Reguts V., Cābelis A. Fizika 10. klasei. 118-127.– lpp.UZDK: Dzērve U., Eidiņš I. Fizikas uzdevumu krājums 10. klasei.
62-76.lpp.
Informācija internetā: http://www.dzm.lu.lv/fiz/IT/F_10/default.aspx@tabid=3&id=286.html#navtop https://www.fizmix.lv/lat/fiztemas/energija_un_impulss/energija/energija http://www.uzdevumi.lv/ExerciseRun/PassExercise?
resultId=14701863&parentType=VirtualSchool&parentId=586&fullscreen=0 www.4vsk.jelgava.lv/skolotaji/aina_sadovnikova/Darbs_un_energija.pps
Informācija krievu valodā: http://interneturok.ru/ru/school/physics/10-klass/bzakony-sohraneniya-v-mehanikeb/
mehanicheskaya-rabota-mownost-kineticheskaya-energiya-zakon-izmeneniya-kineticheskoj-energii
http://interneturok.ru/ru/school/physics/10-klass/bzakony-sohraneniya-v-mehanikeb/potencialnye-konservativnye-i-nepotencialnye-sily-potencialnaya-energiya