Powtórka do egzaminu: Energia mechaniczna

Energia mechaniczna

Suma energii kinetycznej i potencjalnej w układzie. $\displaystyle E = E_k + E_p$.

Energia kinetyczna

$\displaystyle E_k = \\frac{1}{2}mv^2$, gdzie m to masa, a v to prędkość.

Energia potencjalna

$\displaystyle E_p = mgh$, gdzie m to masa, g to przyspieszenie ziemskie, a h to wysokość.

Zasada zachowania energii

Mówi, że energia nie może być stworzona ani zniszczona, tylko przemienia się z jednej formy w drugą.

Przykład energii potencjalnej

Zawieszone na wysokości ciało ma energię potencjalną równą $\displaystyle E_p = mgh$.

Ruch jednostajny

Ruch, w którym ciało porusza się z stałą prędkością; energia kinetyczna jest stała.

Ruch przyspieszony

Ruch, w którym prędkość ciała rośnie; energia kinetyczna wzrasta.

Praca mechaniczna

Definiowana jako $\displaystyle W = F imes s$, gdzie F to siła, a s to przemieszczenie.

Jednostka energii

Jednostką energii w SI jest dżul (J).

Rodzaje energii

Energia kinetyczna, potencjalna, mechaniczna, cieplna, elektryczna, itp.

Różnica między pracą a energią

Praca to zmiana energii w czasie; energia to zdolność do wykonania pracy.

Co zmienia energię potencjalną?

Zmiana wysokości h lub masy m obiektu wpływa na $\displaystyle E_p = mgh$.

Zastosowanie energii mechanicznej

Wykorzystywana w maszynach, pojazdach, budynkach itp.

Prawda czy fałsz: energia nie ma jednostki

Fałsz, ponieważ energia ma jednostkę: dżul (J).

Wzór na energię kinetyczną

$\displaystyle E_k = \\frac{1}{2} mv^2$

Wzór na energię potencjalną

$\displaystyle E_p = mgh$

Związek energii mechanicznej

$\displaystyle E = E_k + E_p$

Oblicz energię kinetyczną dla m=10 kg, v=5 m/s

$\displaystyle E_k = \\frac{1}{2} \cdot 10 \cdot 5^2 = 125 J$.

Oblicz energię potencjalną dla m=10 kg, h=2 m

$\displaystyle E_p = 10 \cdot 9.81 \cdot 2 = 196.2 J$.

Praca wykonana przez siłę

$\displaystyle W = F \cdot s \cdot cos(\alpha)$, gdzie α to kąt między siłą a przemieszczeniem.

Prawa zachowania energii

W zamkniętym układzie całkowita energia pozostaje stała.

Jednostka pracy

Praca wyrażana jest w dżulach (J).

Różnica między pracą a energią w fizyce

Praca to transfer energii, a energia to zdolność do wykonania pracy.