Φυσική για Μηχανικούς

Σχετικά έγγραφα
Φυσική για Μηχανικούς

Φυσική για Μηχανικούς

Φυσική για Μηχανικούς

Φυσική για Μηχανικούς

Φυσική για Μηχανικούς

Φυσική για Μηχανικούς

Φυσική για Μηχανικούς

Φυσική για Μηχανικούς

Φυσική για Μηχανικούς

Φυσική για Μηχανικούς

ΣΥΝΤΗΡΗΤΙΚΕΣ ΔΥΝΑΜΕΙΣ

Κεφάλαιο M8. Διατήρηση της ενέργειας

Τμήμα Φυσικής Πανεπιστημίου Κύπρου Χειμερινό Εξάμηνο 2016/2017 ΦΥΣ102 Φυσική για Χημικούς Διδάσκων: Μάριος Κώστα

Εργο Θεώρημα Έργου ενέργειας. Ισχύς

ΙΣΧΥΣ ΡΥΘΜΟΙ ΜΕΤΑΒΟΛΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ

Φυσική για Μηχανικούς

Φυσική για Μηχανικούς

Θεώρημα μεταβολής της Κινητικής ενέργειας

Κεφάλαιο 5. Ενέργεια συστήματος

Τμήμα Φυσικής Πανεπιστημίου Κύπρου Χειμερινό Εξάμηνο 2016/2017 ΦΥΣ102 Φυσική για Χημικούς Διδάσκων: Μάριος Κώστα. ΔΙΑΛΕΞΗ 06 Διατήρηση της ενέργειας

ΠΡΟΑΓΩΓΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΦΥΣΙΚΗΣ Α ΛΥΚΕΙΟΥ ΜΕ ΝΕΟ ΣΥΣΤΗΜΑ 2014

Έργο-Ενέργεια Ασκήσεις Έργου-Ενέργειας Θεώρηµα Μεταβολής της Κινητικής Ενέργειας. ΘΜΚΕ Μεταβλητή δύναµη και κίνηση

ΔΙΑΤΗΡΗΣΗ ΤΗΣ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ

υ r 1 F r 60 F r A 1

ΦΥΣ η Πρόοδος: 18-Νοεµβρίου-2017

ΦΥΣ η Πρόοδος: 18-Νοεµβρίου-2017

Κεφάλαιο 8 Διατήρηση της Ενέργειας

Περι-Φυσικής. Θέµα Α. ιαγώνισµα - Ενεργειακά εργαλεία στην Μηχανική. Ονοµατεπώνυµο: Βαθµολογία % (α) µόνο από το µέτρο της δύναµης.

W = 6.34 kn (2) F = u 2 f = u2 i + 2a(x f x i ) a = u2 f u2 i 2x f. F = d U(x) (5)

Φυσική για Μηχανικούς

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2.1 ΔΙΑΤΗΡΗΣΗ ΤΗΣ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ

4 Έργο-Ενέργεια. 4.1 Έργο Δύναμης. Έργο-Ενέργεια 1. Το έργο W μίας σταθερής δύναμης F που μετατοπίζει σώμα κατά x είναι W = F x συνθ.

Φυσική για Μηχανικούς

Φυσική για Μηχανικούς

ΒΑΣΙΚΕΣ ΚΑΙ ΠΡΟΑΠΑΙΤΟΥΜΕΝΕΣ ΓΝΩΣΕΙΣ ΘΕΩΡΙΑΣ ΑΠΟ ΤΗΝ Α ΚΑΙ Β ΛΥΚΕΙΟΥ. Από τη Φυσική της Α' Λυκείου

[50m/s, 2m/s, 1%, -10kgm/s, 1000N]

Επιμέλεια : Γαβριήλ Κωνσταντίνος Καθηγητής Φυσικής

1. Κίνηση Υλικού Σημείου

ΔΥΝΑΜΕΙΣ ΕΛΕΥΘΕΡΗ ΠΤΩΣΗ

Ένα σώμα κινείται πάνω σε μια λεία επιφάνεια, υπό την επίδραση πλάγιας δύναμης όπως το σχήμα

ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΑ ΜΕΤΑΒΑΣΗ

ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ : ΦΥΣΙΚΗ ΤΑΞΗ / ΤΜΗΜΑ : Α ΛΥΚΕΙΟΥ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΠΕΡΙΟΔΟΥ : ΑΠΡΙΛΙΟΥ 2016

minimath.eu Φυσική A ΛΥΚΕΙΟΥ Περικλής Πέρρος 1/1/2014

Λύση Ισχύει : ΔΡ 1 = Ρ 1 Ρ 1 ΔΡ 1 = m 1 υ 1 m 1 υ 1 m 1 υ 1 = ΔΡ 1 + m 1 υ 1 υ 1 = (ΔΡ 1 + m 1 υ 1 ) / m 1 υ 1 = [ (6)] / 1 υ 1 = 2 m / s. Η αρ

4.1. Κρούσεις. Κρούσεις. 4.1.Ταχύτητες κατά την ελαστική κρούση Η Ορμή είναι διάνυσμα. 4.3.Κρούση και Ενέργεια.

ΨΗΦΙΑΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΒΟΗΘΗΜΑ «ΦΥΣΙΚΗ ΟΜΑΔΑΣ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ» 1 o ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΝΟΕΜΒΡΙΟΣ 2018: ΕΝΔΕΙΚΤΙΚΕΣ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ

F Στεφάνου Μ. 1 Φυσικός

Περι - Φυσικής. Θέµα Α. ιαγώνισµα - Ενεργειακά εργαλεία στην Μηχανική. Ονοµατεπώνυµο: Βαθµολογία % (α) µόνο από το µέτρο της δύναµης.

Έργο Ενέργεια Παραδείγµατα

Φυσική για Μηχανικούς

ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΕΙΣ ΓΙΑ ΤΙΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ

Πανελλήνιες Εξετάσεις Ημερήσιων Γενικών Λυκείων. Εξεταζόμενο Μάθημα: Φυσική Προσανατολισμού, Θετικών Σπουδών. Ημ/νία: 23 Μαΐου 2016

Έργο Σταθερής Δύναμης

ΕΡΓΟ - ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΣΤΕΦΑΝΟΥ Μ. ΦΥΣΙΚΟΣ

Α. Για ποιο από τα δυο σώματα καταναλώσαμε περισσότερη ενέργεια;

ΦΥΕ 14 5η ΕΡΓΑΣΙΑ Παράδοση ( Οι ασκήσεις είναι βαθμολογικά ισοδύναμες) Άσκηση 1 : Aσκηση 2 :

ΦΥΕ 14 5η ΕΡΓΑΣΙΑ Παράδοση ( Οι ασκήσεις είναι βαθµολογικά ισοδύναµες) Άσκηση 1 : Aσκηση 2 :

ΦΥΣ. 131 ΕΡΓΑΣΙΑ # 5

Απάντηση: α) 16,0 Ν, β) 10,2 Ν

Ευθύγραμμη ομαλή κίνηση

ΗΥ112 - Φυσική 1 3 o Φροντιστήριο - Έργο και Ενέργεια. Επιμέλεια: Ηλίας Παπαβασιλείου

ΘΕΜΑ Α. Αρχή 1 ης Σελίδας

ΑΤΕΙ ΠΕΙΡΑΙΑ/ ΣΤΕΦ 3/2/2016 ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΓΡΑΠΤΗ ΕΞΕΤΑΣΗ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ

ΦΥΣ. 131 Τελική εξέταση: 10-Δεκεμβρίου-2005

ΣΥΝΟΨΗ 3 ου Μαθήματος

Ελατήριο σταθεράς k = 200 N/m διατηρείται σε κατακόρυφη θέση στερεωμένο στο κάτω άκρο

A Λυκείου 9 Μαρτίου 2013

Lamborghini Aventador : production February 2011 present km/h (0 60 mph): 2,9 s Top speed 350km/h Mass: 1600kgr

ΦΥΣ η Πρόοδος: 5-Νοεμβρίου-2006

Φυσική για Μηχανικούς

Όπου m είναι η μάζα του σώματος και υ η ταχύτητά του.

1. Σημειώστε με Σ και Λ για σωστή ή λάθος πρόταση: a. Μηχανική ενέργεια είναι η ενέργεια που έχουν οι μηχανές. b. Η μηχανική ενέργεια μπορεί να είναι

γραπτή εξέταση στο μάθημα

Έργο Ενέργεια. ΦΥΣ Διαλ.15 1

Μελέτη ευθύγραμμης ομαλά επιταχυνόμενης κίνησης και. του θεωρήματος μεταβολής της κινητικής ενέργειας. με τη διάταξη της αεροτροχιάς

ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΚΡΟΥΣΗΣ. Ελαστική κρούση

ΦΥΣΙΚΗ Ι. ΤΜΗΜΑ Α Ευστάθιος Στυλιάρης ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟN ΑΘΗΝΩΝ,, ΕΡΓΟ ΚΑΙ ΚΙΝΗΤΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΔΥΝΑΜΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

ΔΥΝΑΜΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΣΥΝΤΗΡΗΤΙΚΕΣ ΔΥΝΑΜΕΙΣ-ΔΙΑΤΗΡΗΣΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ. Ύλη: Ορμή

ΚΡΟΥΣΕΙΣ. γ) Δ 64 J δ) 64%]

16. Να γίνει µετατροπή µονάδων και να συµπληρωθούν τα κενά των προτάσεων: α. οι τρεις ώρες είναι... λεπτά β. τα 400cm είναι...

3.2. Διατήρηση της Ορμής. Ομάδα Γ.

Δ3. Ο χρόνος από τη στιγμή που η απόστασή τους ήταν d μέχρι τη στιγμή που ακουμπά η μία την άλλη. Μονάδες 6

ΕΡΓΑΣΙΑ 3 ΟΡΜΗ-ΔΙΑΤΗΡΗΣΗ ΤΗΣ ΟΡΜΗΣ

Έργο - Ενέργεια. Ενέργεια έχει ένα σώμα το οποίο έχει την εσωτερική ικανότητα να. Η ενέργεια εμφανίζεται με διάφορες μορφές όπως Κινητική,

6 ο Μάθημα Ισχύς Διατήρηση της ενέργειας. Ισχύς Δυναμική ενέργεια Διατήρηση της μηχανικής ενέργειας Διατήρηση της ενέργειας

ΠΡΟΑΓΩΓΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΦΥΣΙΚΗΣ Α ΛΥΚΕΙΟΥ ΜΕ ΝΕΟ ΣΥΣΤΗΜΑ 2014

ΕΝΩΣΗ ΚΥΠΡΙΩΝ ΦΥΣΙΚΩΝ

Τμήμα Φυσικής Πανεπιστημίου Κύπρου Χειμερινό Εξάμηνο 2016/2017 ΦΥΣ102 Φυσική για Χημικούς Διδάσκων: Μάριος Κώστα. ΔΙΑΛΕΞΗ 03 Νόμοι κίνησης του Νεύτωνα

ΨΗΦΙΑΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΒΟΗΘΗΜΑ «ΦΥΣΙΚΗ ΟΜΑΔΑΣ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ» 1 o ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΝΟΕΜΒΡΙΟΣ 2018: ΕΝΔΕΙΚΤΙΚΕΣ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ

ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ : ΦΥΣΙΚΗ ΤΑΞΗ / ΤΜΗΜΑ : Α ΛΥΚΕΙΟΥ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΠΕΡΙΟΔΟΥ : ΑΠΡΙΛΙΟΥ 2016

Κεφάλαιο 6β. Περιστροφή στερεού σώματος γύρω από σταθερό άξονα

ΗΥ112 - Φυσική 1 3 o Φροντιστήριο - Έργο και Ενέργεια. Επιμέλεια: Νάντια Μανώλη Μεταπτυχιακή Φοιτητρια

Θέµατα Φυσικής Θετικής & Τεχν. Κατεύθυνσης Β Λυκείου 2000

ΠΡΟΤΕΙΝΟΜΕΝΟ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΦΥΣΙΚΗΣ Α ΛΥΚΕΙΟΥ

Φυσική για Μηχανικούς

Σάββατο 12 Νοεμβρίου Απλή Αρμονική Ταλάντωση - Κρούσεις. Σύνολο Σελίδων: Επτά (7) - Διάρκεια Εξέτασης: 3 ώρες. Θέμα Α.

Το νήμα δεν ολισθαίνει στο αυλάκι της τροχαλίας και είναι συνεχώς τεντωμένο. Η αντίσταση του αέρα θεωρείται αμελητέα.

ΕΡΓΑΣΙΑ 2 ΕΡΓΟ-ΕΝΕΡΓΕΙΑ

Τμήμα Φυσικής Πανεπιστημίου Κύπρου Χειμερινό Εξάμηνο 2016/2017 ΦΥΣ102 Φυσική για Χημικούς Διδάσκων: Μάριος Κώστα. ΔΙΑΛΕΞΗ 07 Ορμή Κρούσεις ΦΥΣ102 1

Transcript:

Φυσική για Μηχανικούς Διατήρηση της Ενέργειας Εικόνα: Η μετατροπή της δυναμικής ενέργειας σε κινητική κατά την ολίσθηση ενός παιχνιδιού σε μια πλατφόρμα. Μπορούμε να αναλύσουμε τέτοιες καταστάσεις με τις τεχνικές που θα δούμε σε αυτή τη διάλεξη.

Φυσική για Μηχανικούς Διατήρηση της Ενέργειας Εικόνα: Η μετατροπή της δυναμικής ενέργειας σε κινητική κατά την ολίσθηση ενός παιχνιδιού σε μια πλατφόρμα. Μπορούμε να αναλύσουμε τέτοιες καταστάσεις με τις τεχνικές που θα δούμε σε αυτή τη διάλεξη.

Γνωρίσαμε τρείς μεθόδους αποθήκευσης ενέργειας σε ένα σύστημα Κινητική ενέργεια Σχετίζεται με την κίνηση των μελών του συστήματος Δυναμική ενέργεια Σχετίζεται με τη διάταξη του συστήματος Εσωτερική ενέργεια Σχετίζεται με τη θερμοκρασία του συστήματος

Θα αναλύσουμε προβλήματα με χρήση της έννοιας της ενέργειας για δυο διαφορετικά είδη συστημάτων Απομονωμένα (κλειστά) isolated Δε μεταφέρεται ενέργεια από/προς το σύστημα Σταθερή συνολική ενέργεια Αρχή Διατήρησης Μηχανικής Ενέργειας - ΑΔΜΕ αν δε δρουν μη συντηρητικές δυνάμεις στο σύστημα Μη απομονωμένα non-isolated Ενέργεια μπορεί να μεταφερθεί έξω από το σύστημα Αλλαγή στη συνολική ενέργεια του συστήματος Αρχή Διατήρησης της Ενέργειας - ΑΔΕ

Μη απομονωμένα συστήματα Σύστημα βρίσκεται σε «επικοινωνία» με το περιβάλλον του μέσω μεταφοράς ενέργειας Θεώρημα Μεταβολής Κινητικής Ενέργειας Έργου Εξωτερική δύναμη αλλάζει μέσω έργου την κινητική ενέργεια ενός σώματος Προς το παρόν, έχουμε δει μόνο το έργο ως μέσο μεταφοράς ενέργειας σε ένα σύστημα Φυσικά, υπάρχουν κι άλλοι τρόποι

Αν η συνολική ενέργεια σε ένα σύστημα αλλάζει, αυτό συμβαίνει ΜΟΝΟΝ αν η ενέργεια έχει μεταφερθεί στο περιβάλλον του συστήματος, με κάποιον από τους προαναφερθέντες μηχανισμούς. Διατήρηση της Ενέργειας ΔE system = T όπου E system είναι η συνολική ενέργεια του συστήματος (κάθε μορφής), και T είναι το ποσό της ενέργειας που μεταφέρεται εκτός συστήματος με κάποιο μηχανισμό

Συμβολίζοντας κάθε είδους μηχανισμό ΔK + ΔU + ΔE int = W + Q + T MW + T MT + T ET + T ER Αν W = Q = T MW = T MT = T ET = T ER = 0, τότε το σύστημα είναι απομονωμένο Περισσότερα γι αυτό, λίγο αργότερα Θεώρημα Μεταβολής Κινητικής Ενέργειας-Έργου ΔU = ΔE int = Q = T MW = T MT = T ET = T ER = 0

Απομονωμένα (κλειστά) συστήματα Δεν υπάρχει «διαφυγή» ενέργειας με κανένα τρόπο Αρχή Διατήρησης Μηχανικής Ενέργειας ΑΔΜΕ ΔE mech = ΔΚ + ΔU = 0 μόνον όταν ασκούνται συντηρητικές δυνάμεις! Αρχή Διατήρησης της Ενέργειας ΑΔΕ ΔE system = 0 αν ασκούνται και μη συντηρητικές δυνάμεις

Παράδειγμα: Μπάλας μάζας m πέφτει από ύψος h. Α) Βρείτε την ταχύτητα της μπάλας σε ύψος y. Το σύστημα θα είναι η μπάλα και η Γη. B) Υπολογίστε ξανά το Α) ερώτημα θεωρώντας ως σύστημα την μπάλα.

Παράδειγμα Λύση: Μπάλας μάζας m πέφτει από ύψος h. Α) Βρείτε την ταχύτητα της μπάλας σε ύψος y. Το σύστημα θα είναι η μπάλα και η Γη.

Παράδειγμα - Λύση: Μπάλας μάζας m πέφτει από ύψος h. B) Υπολογίστε ξανά το Α) ερώτημα θεωρώντας ως σύστημα την μπάλα.

Παρουσία τριβής, αποδεικνύεται ότι W other forces f k d = ΔK όπου d η απόσταση της διαδρομής Αλλαγή στην εσωτερική ενέργεια λόγω τριβών εντός συστήματος Άρα ΔE int = f k d W other forces = W = ΔK + ΔE int

Παράδειγμα: Ένα σώμα μάζας 6 kg σε αρχική ηρεμία κινείται προς τα δεξιά επάνω σε μια οριζόντια επιφάνεια λόγω σταθερής οριζόντιας δύναμης 12 Ν. Α) Βρείτε την ταχύτητα του σώματος όταν αυτό μετατοπιστεί κατά 3 m, εάν η επιφάνεια επαφής έχει συντελεστή τριβής ολίσθησης 0.15 Β) Αν η δύναμη ασκείται υπό γωνία θ, ποια θα είναι αυτή η γωνία ώστε η ταχύτητα του σώματος μετά από 3 m να είναι η μέγιστη;

Παράδειγμα - Λύση: Ένα σώμα μάζας 6 kg σε αρχική ηρεμία κινείται προς τα δεξιά επάνω σε μια οριζόντια επιφάνεια λόγω σταθερής οριζόντιας δύναμης 12 Ν. Α) Βρείτε την ταχύτητα του σώματος όταν αυτό μετατοπιστεί κατά 3 m, εάν η επιφάνεια επαφής έχει συντελεστή τριβής ολίσθησης 0.15

Παράδειγμα - Λύση: Ένα σώμα μάζας 6 kg σε αρχική ηρεμία κινείται προς τα δεξιά επάνω σε μια οριζόντια επιφάνεια λόγω σταθερής οριζόντιας δύναμης 12 Ν. Α) Βρείτε την ταχύτητα του σώματος όταν αυτό μετατοπιστεί κατά 3 m, εάν η επιφάνεια επαφής έχει συντελεστή τριβής ολίσθησης 0.15

Παράδειγμα - Λύση: Ένα σώμα μάζας 6 kg σε αρχική ηρεμία κινείται προς τα δεξιά επάνω σε μια οριζόντια επιφάνεια λόγω σταθερής οριζόντιας δύναμης 12 Ν. Β) Αν η δύναμη ασκείται υπό γωνία θ, ποια θα είναι αυτή η γωνία ώστε η ταχύτητα του σώματος μετά από 3 m να είναι η μέγιστη;

Παράδειγμα - Λύση: Ένα σώμα μάζας 6 kg σε αρχική ηρεμία κινείται προς τα δεξιά επάνω σε μια οριζόντια επιφάνεια λόγω σταθερής οριζόντιας δύναμης 12 Ν. Β) Αν η δύναμη ασκείται υπό γωνία θ, ποια θα είναι αυτή η γωνία ώστε η ταχύτητα του σώματος μετά από 3 m να είναι η μέγιστη;

Αν μια μη-συντηρητική δύναμη δρα σε ένα απομονωμένο σύστημα, τότε ΔK + ΔU + ΔE int = 0 Εναλλακτικά, ΔE mech = ΔE int W other forces = W = ΔK + ΔU + ΔE int

Παράδειγμα: Δυο σώματα είναι συνδεδεμένα με αβαρές και ανελαστικό σχοινί που περνά από τροχαλία χωρίς τριβές. Το σώμα μάζας m 1 βρίσκεται σε οριζόντια επιφάνεια με τριβές και συνδέεται με ελατήριο σταθεράς k. Το σύστημα θεωρείται αρχικά σε ηρεμία. Αν το σώμα μάζας m 2 πέφτει κατά απόσταση h πριν έρθει σε ηρεμία, υπολογίστε το συντελεστή τριβής ολίσθησης ανάμεσα στο σώμα μάζας m 1 και της επιφάνειας.

Παράδειγμα: Αναγνωρίστε τη διάταξη του προηγούμενου συστήματος που ανταποκρίνεται σε κάθε γράφημα ενέργειας α) Όλη η ενέργεια είναι βαρυτική δυναμική, άρα βρισκόμαστε στη θέση αρχικής ηρεμίας του συστήματος. β) Υπάρχει κινητική, ελαστική, εσωτερική, βαρυτική, άρα βρισκόμαστε σε θέση κίνηση σώματος m 2 και τεντώματος του ελατηρίου κατά x < x max. γ) Η ενέργεια είναι περισσότερη ελαστική, και περισσότερη εσωτερική, ενώ κινητική και βαρυτική είναι μηδέν. Άρα είμαστε σε θέση ισορροπίας με τεντωμένο ελατήριο, δηλ. x = x max

Ο ρυθμός μεταφοράς ενέργειας λέγεται στιγμιαία ισχύς P P = de dt Μέση ισχύς P avg = W Δt P = lim P avg = dw Δt 0 dt = F Μονάδα μέτρησης: 1 Watt = 1 J/s d r dt = F v

Τέλος Διάλεξης