Proiect Energia Mecanica Si Energia Electrica Theodor Talmaciu,Cristian Iascu,Dolhan Petronel Martie-Mai 2011

ENERGIA

CUPRINS Energia - Ce este energia? Tipuri de energie Energia cinetica - Ce este energia cinetica? O alta definitie a energiei cinetice Teorema de variatie a energiei cinetice

Energia potentiala - Ce este energia potentiala Energia potentiala - Ce este energia potentiala? - O alta definitie a energiei potentiale - Cate tipuri de energie potentiala cunoasteti - Cum se calculeaza energia potentiala gravitationala Energia electrica - Ce este energia electrica? - Avantajele energiei electrice - Energia si puterea curentului electric - Este energia necesara in viata omului?

Orice gest, oricat de neinsemnat, necesita un consum de energie: aprinderea luminii ori mancatul de ciocolata presupun un consum de energie. La fel mersul cu masina sau alergatul pe o distanta de 400 de metri. Pe Pamant, Soarele este sursa primordiala de energie. Daca energia exista pretutindeni, daca ea este cauza a foarte multe efecte, a o defini nu este usor. In termeni generali, se numeste energie ceea ce poate produce un lucru mecanic. Vantul invarte paletele unei instalatii eoliene: vantul este in acest caz o sursa de energie mecanica. Rasnitul cafelei cu o rasnitoare conectata la o priza de current presupune utilizarea energiei electrice. Cu ajutorul luminii, plantele produc frunze, flori si fructe: lumina este o sursa de energie radianta. Aceste exemple ne arata ca energia poate exista sub diferite forme: mecanica,electrica, radianta…

Energia cinetică

Ce este energia cinetică? Energia cinetică a unui corp aflat in mişcare este acea energie datorată mişcării. Energia cinetică reprezintă energia pe care o posedă un sistem fizic ce se află în mişcare.

O alta definitie a energiei cinetice Se numeşte energie cinetică sau energie de mişcare a unui corp de masă m, aflat în mişcare de translaţie cu viteza în raport cu un sistem de referinţă inerţial, mărimea fizică scalară Ec definită de relaţia:

În ce se măsoară energia cinetica? Unitatea de măsură în SI este joule .

Teorema de variatie a energiei cinetice Variaţia energiei cinetice a unui punct material care se deplasează în raport cu un sistem de referinţă inerţial este egală cu lucrul mecanic efectuat de forţa rezultantă care acţionează asupra punctului material în timpul acestei variaţii. ΔEc = L

Ce este energia potenţiala? În general, energia potenţială a unui sistem fizic este energia datorată poziţiei părţilor sale componente, aflate în interacţiune, una faţă de cealaltă.

O alta definitie a energiei potentiale Energia potenţială într-o anumită poziţie reprezintă lucrul mecanic generat de interacţiunile conservative (greutatea sau forţa elastică) pentru a-l readuce în starea de nivel zero (configuraţie zero).

Ce tipuri de energie potentiala cunoasteti? Tipurile de energie potenţială sunt: -energie potenţială gravitaţională -energie potenţială elastică

Cum se calculeaza energia potentiala gravitationala Energia potenţială a unui sistem format din corpul de masă m şi Pământ, când corpul se află la înălţimea h deasupra solului . Ep= mgh

Ce este energia electrica? Energia electrica reprezinta capacitatea de actiune a unui sistem fizico-chimic.

Avantajele energiei electrice Producerea energiei electrice in centrale electrice are loc in conditii economice avantajoase; Energia electrica poate fi transmisa la distante mari prin intermediul campului electromagnetic,fie direct prin mediul inconjurator,fie dirijat prin linii electrice; La locul de consum,energia electrica poate fi transformata in conditii economice in alte forme de energie;

Energia si puterea curentului electric Trecerea curentului electric printr-un conductor sau aparat electric conduce la încălzirea acestuia,prin efect electrotermic Energia electrică(W) degajata sub formă de căldură de aparatul electric este egală cu lucrul mecanic efectuat pentru transportul sarcinii electrice. energia degajată sub formă de căldură de un aparat electric e direct proporţională cu tensiunea(U), cu intensitatea, şi cu timpul funcţionării aparatului (t)

In ce se masoara energia electrica? Unitatea de masura in SI este Joule. Unitatea internaţională de măsură a puterii electrice este: watt (w) Un multiplu al unităţii de măsură a puterii este: Kilowatt (1Kw=1000w)

Este energia necesara in viata omului? Daca energia nu ar exista in viata omului: Fara energie solara,nu ar mai exista caldura pe pamant,fara energie electrica aparatele electrice nu ar mai functiona,etc. In concluzie nu poate exista viata fara energie.

Conservarea energiei Energia se transforma, dar ea nu poate fi nici creata nici distrusa: acesta este principiul conservarii energiei, principiu fondat de Antoine Laurent de Lavoisier (1743-1794) chemist francez si fondatorul chimiei moderne. El este autorul expresiei “nimic nu se pierde, nimic nu se creaza”. Universul contine o cantitate data de energie, care ramane constanta.Pe parcursul diferitelor transformari, cantitatea de energie finala, ramane egala cu cantitatea de energie initiala.

Transferul de energie Daca energia nu poate fi definita decat folosind un principiu foarte general al fizici, transferul de energie, adica trecerea energiei dintr-o forma intr-alta, este insa usor de observat si de masurat cu ajutorul instrumentelor de laborator. O macara care ridica o greutate constituie un exemplu des intalnit de transfer de energie. Pentru a ridica greutatea, se foloseste de un motor: energia chimica a benzinei, este transformata in energie mecanica(miscare) si in caldura(motorul se incalzeste) In acelasi mod un sportiv transforma energia chimica a alimentelor pe care le consuma in energie mecanica(musculara) si caldura.

Energia activa si energia latenta Energia obiectelor in miscare poarta numele de energie cinetica. Daca revenim insa la exemplul cu macaraua, atunci cand motorul este oprit iar greutatea ramane suspendata in aer, estunde a disparut energia? Aceasta este inca prezenta, planand in greutatea suspendata.Ea este prezenta sub forma de energie potentiala . Energia potentiala este latenta, “in asteptare” .Cea mai mica modificare poate duce la reaparitia ei sub o forma activa. Daca, de pilda, se taie cablul, greutatea ridicata de macara cade si poate sparge un plafon. In acest caz, fizicianul va spune ca s-a eliberat energia cinetica, sau ca energia potentiala s-a transformat in energie cinetica. De fapt, atat energia potentialacat si energia cinetica sunt doua forme ale aceleiasi energii, energia mecanica. De fiecare data cand energia mecanica determina miscare, aceasta este in mod invariabil insotita de frecare.Aceasta frecare duce la degajarea de caldura. Astfel, strangerea unei frane pe roata unei biciclete produce incetinirea (consumare de energie mecanica) si incalzirea patinei franei (aparitia energiei termice). In acest caz, energia termica nu va produce un lucru mechanic, ci este doar eliberata in atmosfera.

Energia Potențială Energia potențială este energia unui sistem fizic , dependentă numai de poziția sau configurația diferitelor părți ale sistemului. Acest potențial poate fi convertit în orice altă formă de energie, de exemplu în energie cinetica ă și poate efectua lucru mecanic într-un proces. Unitatea de măsură a energiei potențiale în SI este Joule (simbol J). Exemple de energie potențială energia dintre două mase care se atrag gravitațional sau energia potențială a unei coloane de fluid datorată gravitației ; energia de poziție într-un câmp de forțe inerțial (de exemplu forțe centrifuge); energia de deformare elastică; energia chimică energia unui câmp electrostatic. energia unui câmp magnetic

Energie cinetică Energia cinetică sau energie de mișcare a unui corp de masă m, aflat în mișcare de translație cu viteza în raport cu un sistem de referință inerțial, mărimea fizică scalară Ec definită de relația: Conceptul de energie cinetică a fost definit la mijlocul secolului XIX. Unități de măsură și dimensiune Unitatea de măsură în SI este joule: Demonstrație Pentru un corp oarecare (punct material) din legea fundamentală a dinamicii prin înmulțirea scalară cu dr a ambilor membri se obține . Mai departe se obține in membrul stâng al egalității anterioare care se integrează de la 0 la viteza curentă v obținându-se formula de mai sus . Se presupune implicit enegie cinetică zero în repaus. Teorema de variație a energiei cinetice Variația energiei cinetice a unui punct material care se deplasează în raport cu un sistem de referinta inerțial este egală cu lucrul mecanic efectuat de forța rezultantă care acționează asupra punctului material în timpul acestei variații. ΔEc = L