Закон сохранения энергии

Решение задач «Закон сохранения механической энергии»

Цели урока:

• углубление знаний по содержанию закона и понятия энергия;
• развитие навыков и умений решать задачи по теме.

Вопросы:

• Какой вид энергии изучается в механике?
• Назовите два вида механической энергии.
• Чем обусловлена кинетическая энергия?

Как обозначается кинетическая энергия тела?

Чему равна кинетическая энергия тела?

• Чем обусловлена потенциальная энергия?

Как обозначается потенциальная энергия тела?

Чему равна потенциальная энергия тела, взаимодействующего с Землёй?

• Что называют полной механической энергией?

Как обозначается полная механическая энергия тела?

• Чему равна полная механическая энергия тела?

В каких единицах измеряется энергия?

• Сформулируйте закон сохранения механической энергии.

При каких условиях выполняется закон сохранения энергии?

Проверь себя

план о физической величине

обозначение

кинетическая энергия

Е к

чем обусловлена энергия

потенциальная энергия

Полная механическая энергия

Е п

энергия движения тел

формула

Е

энергия взаимодействия тел

единица измерения

Формулировка

закона сохранения энергии

энергия движения и взаимодействия тел

Дж

Полная механическая энергия тела, на которое не действуют силы трения и сопротивления, в процессе его движения остаётся неизменной.

Дж

Математическая запись закона

Дж

Какое превращение энергии происходит…

• при падении воды в водопаде?
• при бросании мяча вертикально вверх?
• при падении мяча вертикально вниз?

Варианты ответов:

• Потенциальная энергия превращается в кинетическую.
• Кинетическая энергия превращается в потенциальную.

Тест

Вариант 1

При бросании шара вертикально вверх…

I. его кинетическая энергия…

II. его потенциальная энергия…

1. увеличивается;

2. уменьшается;

3. остаётся неизменной.

В верхней точке пути шара…

III . его кинетическая энергия..

IV . его потенциальная энергия…

1. имеет наибольшее значение;

2. имеет наименьшее значение;

3. равна нулю;

4. остаётся неизменной.

Вариант 2

При падении шара вертикально вниз…

I. его кинетическая энергия…

II. его потенциальная энергия…

1. увеличивается;

2. уменьшается;

3. остаётся неизменной.

При ударе шара о Землю…

III . его кинетическая энергия..

IV . его потенциальная энергия…

1. имеет наибольшее значение;

2. имеет наименьшее значение;

3. равна нулю;

4. остаётся неизменной.

Приступим к решению задач

Найти полную механическую энергию

тела массой 100г, которое на высоте

4м имело скорость 36 км/ч.

Найти полную механическую энергию тела массой 100г, которое на высоте 4м имело скорость 36 км/ч.

Дано:

Е-?

m =100г

h =4м

v =36км/ч

g≈10 м/с 2

СИ

0 , 1кг

4м

36 . 1000м

3600с

10 м/с 2

Решение:

Полная механическая энергия

Е=Е к +Е п ( 1 )

Кинетическая энергия

Е к = mv 2 /2 ( 2 )

Потенциальная энергия

Е п = mgh ( 3 )

Формулы ( 2 ) и ( 3 ) подставим в формулу ( 1 ) получим

Е= mv 2 /2+ mgh (4)

Вычисление:

0,1кг·(10м/с) 2

Е=──────── + 0,1кг· 10м/с 2 ·4м = 9 Дж

2

Ответ: Е= 9Дж.

Мяч бросают с земли вертикально вверх со скоростью 10 м/с. На какой высоте этот мяч будет иметь скорость, равную 6 м/с?

Дано:

h 0 = 0

υ = 6 м/с

υ 0 = 10 м/с

h – ?

Решение :

Согласно закону сохранения энергии:

υ

Так как h 0 = 0 , то

Дано:

h 0 = 0

υ 0

h

υ = 6 м/с

υ 0 = 10 м/с

h – ?

, отсюда

Ответ: h=3,2 м

Реши самостоятельно: (любую задачу)

1. Тело, массой 3кг обладает потенциальной энергией 60Дж. Определите высоту, на которую поднято тело над землей.

2. Тело, движущееся со скоростью 4 м/с, имеет кинетическую энергию 16Дж. Найти массу этого тела.

3. Определите полную механическую энергию тела массой 2кг, которое на высоте 2м имело скорость 36км/ч.

4. При стрельбе вверх стрела массой 50 г в момент начала движения имела полную механическую энергию 30 Дж. Какой высоты достигнет стрела?

5. С какой высоты упало яблоко, если оно ударилось о землю со скоростью 6 м/с?

6. Мяч бросают вертикально вниз со скорость 10 м/с. На какую высоту отскочит этот мяч после удара о пол, если высота, с которой бросили мяч, была равна 1 м? Потерями энергии при ударе мяча о пол пренебречь.

Заполните таблицу

план о физической величине

кинетическая энергия

обозначение

потенциальная энергия

чем обусловлена энергия

Полная механическая энергия

формула

единица измерения

Формулировка

Закона сохранения энергии

Математическая запись закона