Тема: Потенціальна енергія
Мета: З’ясувати фізичну суть поняття енергії як фізичної величини, що характеризує здатність тіла або системи тіл виконувати роботу. Розпочати формування поняття понтенційної енергії. Наголосити, що однією з основних фізичних характеристик матерії є енергія.
Унаочнення:
1. Демонстрування падіння тіл підвішених на нитці.
2. Демонстрування випрамлення пружини.Хід уроку
І.1. Що таке механічна робота?
2. Від чого залежить значення роботи?
3. Як розрахувати роботу?
4. Від чого залежить сила тяжіння?
5. Як розрахувати силу тяжіння?
6. Які одиниці роботи?
7. Задача: Яка робота виконується, коли кран піднімає вантаж масою 10 т на висоту 30 м?
Дано: Розв"язання
m=1000 кг A=Fs, S=h
h=30 м F=mg
g=10 H/кг A=mgh
A-? A=1000 кг?10H/кг?30м =3000000Дж=3000кДж.
II. 1. Демонстрування падіння тіла підвішеного на нитці.
2. Демонстрування випрямлення пружини: на столі знаходиться стиснута і зв’язана ниткою пружина; зверху на пружині лежить дерев’яний брусок; після розрізання нитки пружина випрямляється і брусок починає рухатись.
3. Багато тіл у природі перебувають у такому стані, що під час їхнього переміщення може бути виконана робота. Про такі тіла говорять, що вони мають енергію (стиснута пружина, підвішена на нитці кулька).
4. Енергія – це фізична величина, що показує, яка робота може бути виконана під час переміщення тіла.
Енергію позначають – Е,
[Е]=Дж(джоуль).
5. Якщо тіло нерухоме, але під час його переміщення може бути виконана робота, то енергію такого тіла називають потенціальною.
Еn – потенціальна енергія
[Еn]=Дж
6. Найпростіше розрахувати потенціальну енергію тіла піднятого над Землею:
Еn=А=Fтh=mgh.
Потенціальна енергія тіла піднятого над Землею пропорційна масі тіла і висоті нід поверхнею Землі.
Потенційна енергія тіла піднятого над Землею має відносний характер, поскільки значення енергії залежить від того, відносно якої поверхні визначають її значення.
ІІІ.
1. Задача. Вантаж масою 2 т піднятий автокраном на висоту 5 м. Яка потенціальна енергія вантажу?
Дано: Розв’язання:
h=5 м En=mgh
m=2000 кг En=2000 кг?10Н/кг?5 м=100000Дж=100кДж.
g=10Н/кг
Еn=?
Відповідь: Еn=100Дж.
2 Задача. За допомогою копра металевий тягар масою 800 кг підняли на 6 м, а потім дали йому вільно впасти. Внаслідок удару металевого тягаря об верхній кінець палі вона заглибилась в грунт на 30 см. Визначити силу опору грунту.
Дано: Розв’язання:
m=800 кг Потенціальна енергія металевого тягаря масою 800 кг
h=6 м піднятого на висоту 6 м піде на роботу по збиванню палі.
S=0,3м
g=10Н/кг En=mgh; A=FoS;
En=A; FoS=mgh;
Fo=? Fo=mgh/S;
Fo=800?10?6/0,3=160000(Дж) ;
Відповідь: Fo=160000 Дж=160 кДж.
3. Розгляд запитань до §48.