PROF. DOBROTA GABRIELA –LILIANA 19.02.2010 ENERGIA MECANICĂ PROF. DOBROTA GABRIELA –LILIANA 19.02.2010

Nume cadru didactic: Dobrota Gabriela_Liliana Clasa a VII– a Obiectul: Fizica Subiectul: Energia mecanica. Energia cinetica Tipul lectiei: fixare de cunostinte Competente specifice: C1 – formularea observaţiilor proprii asupra fenomenelor fizice studiate C2 – definirea mărimii fizice energia mecanică C3 – definirea energiei cinetice , energia potenţială C4 – aplicarea noţiunilor învăţate în rezolvarea de exerciţii şi probleme

CE ESTE FOARTE IMPORTANT PENTRU NATURĂ? Răspunde şi vei descoperi : 1) Unitatea de măsură pentru lucru a fost dată după numele fizicianului englez ... 2) Unitatea de măsură pentru forţă este ... 3) Proprietetea corpului de a-şi păstra viteza în lipsa unor acţiuni din partea altor corpuri se numeşte ... 4) Mărimea fizică scalară egală cu produsul dintre modulul forţei şi distanţă este ... 5) Cine a cercetat minuţios inerţia? 6) Mărimea fizică ce caracterizează rapiditatea schimbării poziţiei corpului în spaţiu se numeşte ... 7) Un corp ce nu se mişcă se află în stare de ... A 1 2 3 4 5 6 7 B

Răspunsuri: orizontal Vertical: între A şi B: ENERGIE

O bilă de biliard în mişcare poate deplasa o alta O bilă de biliard în mişcare poate deplasa o alta .........., aflat iniţial în repaus. Pentru a opri o minge care vine spre tine, trebuie să depui un efort cu atât mai............., cu cât viteza mingii este mai mare. Resortul unui pistol de jucărie, prin destindere, poate arunca o bilă la o anumită................... Acestea sunt nişte sisteme fizice care au energie mecanică.

CÂND UN SISTEM FIZIC POSEDĂ ENERGIE MECANICĂ? Un sistem fizic, într-o stare determinată, posedă energie mecanică dacă, în cursul unui proces spontan, plecând de la aceea stare determinată, este capabilă să efectueze lucrul mecanic. CÂND SE EFECTUEAZĂ UN LUCRU MECANIC? Când o forţă acţionează asupra unui corp îşi deplasează punctul de aplicaţie. Lucrul mecanic nu este o formă de energie deoarece nu caracterizează sistemele fizice, ci transformările lor, respectiv interacţiunea dintre sistemele fizice în cursul transformării lor.

Energia mecanică – este capacitatea unui corp de a efectua lucru mecanic,(aşadar, dacă un corp e capabil să efectueze lucru mecanic în prezent sau în viitor, acel corp are energie mecanică) - se notează cu litera E - unitatea de măsură în S.I. este Joule. [E] s.i. = J (Joule)   În timpul efectuării lucrului mecanic, energia mecanică a corpului variază.

Ce forme de manifestare are energia? Energia mecanică are două forme:

Energia cinetică Energia cinetică reprezintă energiei pe care o posedă un sistem fizic ce se află în mişcare. Energia 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

Unitatea de măsură în SI este joule:

CE REPREZINTĂ ENERGIA POTENŢIALĂ A UNUI SISTEM FIZIC? În general, energia potenţială a unui sistem este energia datorată poziţiei părţilor sale componente, aflate în ineraţiune, una faţă de alta.

Energia potenţială 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 potenţială cunoaşteţi? Tipurile de energie potenţială sunt: energie potenţială gravitaţională energie potenţială elastică.

Cum se calculează energia potenţială gravitaţională Energia potenţială a unui sistem format din corpul de masă m şi Pământ, când corpul se află la înălţimea h deasupra solului este: Ep = m * g * h m este masa corpului g este constanta gravitaţională h este înălţimea faţă de nivelul de energie potenţială zero a acestuia Această formulă este valabilă doar în câmp gravitaţional uniform, cum ar fi câmpul gravitaţional din jurul Pământului.

ETAPELE REZOLVĂRII DE PROBLEME Etapa de studiere şi prelucrare a enunţului , de culegere a informaţiilor Notarea prescurtată a datelor problemei Punerea problemei în ecuaţie Rezolvarea propriu zisă a problemei Analiza şi interpretarea rezultatului Valorificarea cunoştiinţelor dobândite prin rezolvarea problemei

Cea mai uzuală schemă de redactare a problemei de fizică este următoarea :   Date numerice Transformări ale unităţilor în Sistem Internaţional   Cerinţele problemei Schiţă Formule , legi Calcul algebric Calcule matematice

Problema 1. Un corp cu masa de 5 kg se deplasează cu viteza de 20 m/ s. Să se calculeze energia cinetică a corpului. R: m = 5kg v = 20m/s Ec = mv2/ 2 Ec = ? Ec = (5 * 202)/ 2 = (5 * 400) / 2 = 2000/ 2 = 1000 J

Problema 2 Care este energia cinetică a unui tren cu masa de 8 * 10 2 kg, care se mişcă cu o viteză de 32km/ h? m = 8 * 10 2 kg Ec = mv2/ 2 v = 32km/ h Ec = (8 * 10 2 * 32 2)/ 2 Ec = ? Ec = 409600 J

Problema 3 Un om ridicat la înălţimea de 1 m o piatră cu masa 200g. Ce energie potenţială are sistemul piatră-Pământ? h = 1m Ep = m*g*h m= 200g= 0,2 kg Ep = 0,2kg*10N/kg*10m Ep =? Ep= 2J Considerăm ca reper Pământul, energia potenţială este pozitivă.

Problema 4 În căt timp un motor cu puterea P = 20kW ridică uniform un corp cu masa m= 250 kg la înălţimea h = 20m? Se va lua g = 10N/Kg. P = 20kW = 20000W v= ct. m= 250 kg F=G=m*g h = 20m L= F*Δd= m*g*h g = 10N/Kg P = L/t⇒t=L/P t = ? t=m*g*h/P t = 250kg*10N/kg*20m / 20000 W = 2,5s

Problema 5 Un autoturism se deplasează cu viteza constantă de 36km/h pe o şosea.La semnalul unui poliţist şoferul frânează, maşina oprindu-se după 15m. Ce energie cinetică a avut automobilul înaintea începerii frânării, ştiind că forţa de frecare dintre pneuri şi sol este de 3kN.