Energia i jej przemiany

1. Energia i jej przemiany Powtórzenie wiadomości

2. Energia i jej przemiany • Praca mechaniczna • Energia mechaniczna • Zasada zachowania energii mechanicznej • Praca i moc prądu elektrycznego • Otrzymywanie energii elektrycznej

3. Praca mechaniczna • O pracy mechanicznej mówimy wtedy, gdy podczas działania siły na ciało następuje jego przesunięcie. Jednostką pracy jest 1 dżul (1J).

4. Energia mechaniczna Rozróżniamy dwa rodzaje energii mechanicznej: • Energię kinetyczną, którą posiadają ciała będące w ruchu, • Energię potencjalną, która jest zależna od położenia ciała oddziałującego z innym ciałem (np. z Ziemią).

5. Energia potencjalna • Przyrost energii potencjalnej ciężkości dowolnego ciała względem wybranego przez nas poziomu początkowego równy jest energii potencjalnej ciężkości tego ciała na wysokości h względem tego poziomu. • Energię potencjalną ciężkości ciała o masie m na wysokości h nad poziomem zerowym obliczamy za pomocą wzoru: Ep=mgh.

6. Energia kinetyczna • Energię kinetyczną ciała o masie m, poruszającego się z szybkością v, można obliczyć za pomocą wzoru: Ek=1/2*mv2 • Ze wzoru tego wynika, że energia kinetyczna ciała jest wprost proporcjonalna do masy ciała i kwadratu jego szybkości. Oznacza to, że przy dwukrotnym wzroście szybkości energia kinetyczna tego ciała wzrasta czterokrotnie.

7. Zasada zachowania energii mechanicznej • Gdy ciało porusza się w polu grawitacyjnym Ziemi i przyjmiemy, że nie ma oporów ruchu (na ciało działa tylko siła ciężkości), to całkowita energia mechaniczna ciała będąca sumą jego energii kinetycznej i potencjalnej ciężkości, jest stała.

8. Praca prądu elektrycznego • Pracę prądu elektrycznego obliczamy ze wzoru: W=U*I*t, gdzie U jest napięciem między końcami odbiornika, I natężeniem płynącego przez niego prądu, t czasem pracy odbiornika. • Jednostką pracy prądu jest dżul (1J) i kilowatogodzina (1 kWh). • 1 kWh= 1000W*3600s=3600000J=3,6MJ

9. Moc prądu elektrycznego • Iloraz pracy prądu i czasu, w którym praca została wykonana, nazywamy mocą. • Moc odbiornika można obliczyć ze wzoru: P=U*I • Jednostką mocy prądu jest wat (1W).

10. Otrzymywanie energii elektrycznej • Energia elektryczna powstaje kosztem innych rodzajów energii. • Zjawisko zamiany energii mechanicznej na energię elektryczną wykorzystano powszechnie w prądnicach. • Najprostszy model prądnicy prądu zmiennego składa się z dwóch magnesów stałych i ramki aluminiowej obracanej w tym polu.

11. Otrzymywanie energii elektrycznej • Wytwarzany w elektrowniach prąd elektryczny jest przesyłany liniami wysokiego napięcia na duże odległości. Aby go wykorzystać w naszych domach, trzeba obniżyć napięcie do 230V. Do tego służy transformator. Prosty transformator składa się z rdzenia z miękkiej stali, na którym umieszczone są dwa uzwojenia: pierwotne i wtórne.

12. Wielkość fizyczna Symbol Jednostka Wzór Praca W J, dżul W=F*s Moc P W, wat P=W/t Energia kinetyczna Ek J, dżul Ek= 1/2m*v2 Energia potencjalna Ep J, dżul Ep=m*g*h Moc odbiornika P W, wat P=U*I Wzory