1. Διατήρηση της Ενέργειας

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

Έργο Ενέργεια. ΦΥΣ Διαλ.15 1

Κεφάλαιο 6. Έργο και κινητική ενέργεια

1. Δυναμική Ενέργεια και Διατηρητικές Δυνάμεις

ΣΥΝΟΨΗ 3 ου Μαθήματος

Έργο δύναμης. Γενικά το έργο δύναμης είναι το εσωτερικό γινόμενο δύο δυανυσμάτων: της δύναμης επί την μετατόπιση

Κεφάλαιο 5. Ενέργεια συστήματος

Διανύσματα 1. Διανύσματα Πρόσθεση Διανυσμάτων Φυσική ποσότητα που περιγράφεται μόνο από ένα αριθμό ονομάζεται βαθμωτή.

Ευθύγραμμη ομαλή κίνηση

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

Φυσική για Μηχανικούς

ΣΥΝΟΨΗ 4 ου Μαθήματος

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

Τυπολόγιο Κινήσεων 1. Πίνακας 1 - Τυπολόγιο Κινήσεων Τύπος Μας δίνει Παρατηρήσεις Ορισμοί βασικών μεγεθών. Ορισμός Μετατόπισης

ΠΡΟΑΓΩΓΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΦΥΣΙΚΗΣ Α ΛΥΚΕΙΟΥ ΜΕ ΝΕΟ ΣΥΣΤΗΜΑ 2014

Ορμή. Απλούστερη περίπτωση: σύστημα δυο σωματίων, μάζας m 1 και m 2 σε αποστάσεις x 1 και x 2, αντίστοιχα, από την αρχή ενός συστήματος συντεταγμένων

ΕΝΟΤΗΤΑ 1.2 ΔΥΝΑΜΙΚΗ ΣΕ ΜΙΑ ΔΙΑΣΤΑΣΗ

ΕΡΓΟ ΠΟΥ ΠΑΡΑΓΕΙ ΜΙΑ ΣΤΑΘΕΡΗ ΥΝΑΜΗ

Φυσική Β Γυμνασίου Συνοπτικές Σημειώσεις Επανάληψης

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΚΛΕΙΣΤΟΥ ΤΥΠΟΥ

ΘΕΜΑ Α Παράδειγμα 1. Α1. Ο ρυθμός μεταβολής της ταχύτητας ονομάζεται και α. μετατόπιση. β. επιτάχυνση. γ. θέση. δ. διάστημα.

Κεφάλαιο M11. Στροφορµή

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

1 O ΓΕΝΙΚΟ ΛΥΚΕΙΟ ΠΑΤΡΑΣ 2015 ΠΡΟΑΠΑΙΤΟΥΜΕΝΕΣ ΓΝΩΣΕΙΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ ΨΩΜΑΘΙΑΝΟΣ ΕΜΜΑΝΟΥΗΛ

Έργο Ενέργεια Παραδείγµατα

Α. Ροπή δύναµης ως προς άξονα περιστροφής

Κεφάλαιο 1 : Μετασχηματισμοί Γαλιλαίου.

Κεφ.3 Δυνάμεις ΓΕΝΙΚΑ. Τα σώματα κινούνται (κεφ.2) και αλληλεπιδρούν. (κεφ.3)

ΕΜΒΟΛΙΜΗ ΠΑΡΑΔΟΣΗ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΩΝ. Μερικές βασικές έννοιες διανυσματικού λογισμού

Κεφάλαιο M7. Ενέργεια συστήµατος

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

ΚΡΟΥΣΕΙΣ. the flipped class project. Διαφάνειες μαθήματος

Φυσική για Μηχανικούς

Φυσική για Μηχανικούς

ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΗ ΘΕΩΡΙΑ ΠΗΓΕΣ ΜΑΓΝΗΤΙΚΟΥ ΠΕΔΙΟΥ

ΜΑΘΗΜΑ / ΤΑΞΗ : ΦΥΣΙΚΗ Ο.Π / Γ ΛΥΚΕΙΟΥ (ΘΕΡΙΝΑ) ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 24/09/2017 ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑΤΟΣ: ΑΡΧΩΝ ΜΑΡΚΟΣ

5 η Εβδομάδα Έργο και κινητική ενέργεια. Ομαλή κυκλική κίνηση Έργο δύναμης Κινητική ενέργεια Θεώρημα έργου ενέργειας

ΦΥΣΙΚΗ (ΜΗΧΑΝΙΚΗ-ΚΥΜΑΤΙΚΗ)

Φυσική Θετικών Σπουδών Γ τάξη Ενιαίου Λυκείου 2 0 Κεφάλαιο

Γραπτές προαγωγικές εξετάσεις, περιόδου Μαΐου-Ιουνίου στη ΦΥΣΙΚΗ

ΕΙΣΑΓΩΓΙΚΑ ΣΧΟΛΙΑ Η δύναμη που ασκείται σε ένα σώμα προκαλεί μεταβολή της ταχύτητάς του δηλαδή επιτάχυνση.

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

Κλασσική Μηχανική. Κλασσική Μηχανική: η αρχαιότερη από τις φυσικές επιστήμες. Αντικείμενο: η μελέτη της κινήσεως των αντικειμένων.

13 Γενική Μηχανική 2 Δυνάμεις Nόμοι του Newton 15/9/2014

ΕΙΣΑΓΩΓΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ μονόμετρα. διανυσματικά Η μάζα ενός σώματος αποτελεί το μέτρο της αδράνειάς του, πυκνότητα ενός υλικού d = m/v

13 Γενική Μηχανική 2 Δυνάμεις Nόμοι του Newton 15/9/2014

Ποια η ταχύτητά του τη στιγµή που έχει περάσει πλήρως από την τρύπα? Λύση µε διατήρηση της ενέργειας. + K f. ! = mg " L & $ !

Τριβή είναι η δύναμη που αναπτύσσεται μεταξύ δύο επιφανειών

Κ. Χριστοδουλίδης: Μαθηµατικό Συµπλήρωµα για τα Εισαγωγικά Μαθήµατα Φυσικής Ολοκληρώµατα διανυσµατικών συναρτήσεων

Φυσική για Μηχανικούς

Κεφάλαιο 8. Ορμή, ώθηση, κρούσεις

Ηλεκτρομαγνητισμός. Ηλεκτρικό δυναμικό. Νίκος Ν. Αρπατζάνης

ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ. Η ενέργεια ταλάντωσης ενός κυλιόμενου κυλίνδρου

Φυσική Α Λυκείου 23/1/2014. Κεφάλαιο 1.2 Δυναμική σε μια διάσταση

ΣΥΝΤΗΡΗΤΙΚΕΣ ΔΥΝΑΜΕΙΣ

ΦΥΣΙΚΗ. Ενότητα 4: Κινητική ενέργεια-έργο-ισχύς- Δυναμική ενέργεια

Προτεινόμενο διαγώνισμα Φυσικής Α Λυκείου

ΦΥΣΙΚΗ Β ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 Ο ΔΥΝΑΜΕΙΣ

1. Δύναμη. Η ιδέα της Δύναμης δίνει μία ποσοτική περιγραφή της αλληλεπίδρασης α) μεταξύ δύο σωμάτων β) μεταξύ ενός σώματος και του περιβάλλοντος του.

ΘΕΜΑ Β Παράδειγμα 1. Να δικαιολογήσετε την επιλογή σας. (Μονάδες 8)

Φυσική για Μηχανικούς

Φυσική για Μηχανικούς

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2.1 ΔΙΑΤΗΡΗΣΗ ΤΗΣ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ

ΦΥΣΙΚΗ (ΜΗΧΑΝΙΚΗ-ΚΥΜΑΤΙΚΗ)

Μεταξύ της τάσης και της ελαστικής παραμόρφωσης ενός σώματος υπάρχει μια απλή σχέση, ο νόμος του Hooke:

ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ- 2015

ΕΡΓΟ -ΕΝΕΡΓΕΙΑ. Το στοιχειώδες έργο dw δύναμης F που ασκείται σε ένα σώμα κατά τη στοιχειώδη μετατόπισή του d s είναι η ποσότητα:

Ορμή - Κρούσεις, ΦΥΣ Διαλ.19 1

εάν F x, x οµόρροπα εάν F x, x αντίρροπα B = T W T = W B

ΙΣΧΥΣ ΡΥΘΜΟΙ ΜΕΤΑΒΟΛΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ

Βασική έννοια. Μηχανική ενέργεια.

ΦΥΣΙΚΗ. Ενότητα 6: ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ. Αν. Καθηγητής Πουλάκης Νικόλαος ΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Τ.Ε.

Αστροφυσική. Ενότητα # 1 (Εισαγωγική): Εισαγωγή στη Ρευστομηχανική. Νικόλαος Στεργιούλας Τμήμα Φυσικής ΑΝΟΙΧΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΙΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ

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

ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ 2016

ΦΥΣΙΚΗ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 Ο. 1) Τα θεµελιώδη µεγέθη: Το µήκος, ο χρόνος και η µάζα

1. Εισαγωγή στην Κινητική

Φυσική Β Γυμνασίου. Κεφ. 3 Δυνάμεις

Κεφάλαιο 7. Δυναμική ενέργεια και διατήρηση της ενέργειας

Εργο Θεώρημα Έργου ενέργειας. Ισχύς

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

Φυσική Β Γυμνασίου Κεφάλαιο 3 Δυνάμεις

ΘΕΜΑ Α. Αρχή 1 ης Σελίδας

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

ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ- 2018

Δυνάμεις. Απ : Δυο σώματα αλληλεπιδρούν όταν το ένα επηρεάζει με κάποιο τρόπο το άλλο

Φυσική για Μηχανικούς

ΔΙΑΤΗΡΗΣΗ ΤΗΣ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ

ΠΡΟΑΓΩΓΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΦΥΣΙΚΗΣ Α ΛΥΚΕΙΟΥ ΜΕ ΝΕΟ ΣΥΣΤΗΜΑ 2014

ΗΛΕΚΤΡΙΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ Ι ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΔΥΝΑΜΙΚΟ

ΣΥΝΟΨΗ 2 ου Μαθήματος

ΜΑΘΗΜΑ / ΤΑΞΗ : ΦΥΣΙΚΗ ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ - ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 25/09/16 ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑΤΟΣ: ΑΡΧΩΝ ΜΑΡΚΟΣ

ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΗ ΘΕΩΡΙΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΔΥΝΑΜΙΚΟ

Φυσική για Μηχανικούς

ΥΝΑΜΙΚΗ ΤΗΣ ΠΕΡΙΣΤΡΟΦΙΚΗΣ ΚΙΝΗΣΗΣ 18/11/2011 ΚΕΦ. 10

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

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

Β Γυμνασίου 22/6/2015. Οι δείκτες Επιτυχίας και δείκτες Επάρκειας Β Γυμνασίου για το μάθημα της Φυσικής

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

Κεφάλαιο 5: Ενέργεια

Transcript:

. Διατήρηση της Ενέργειας Η ολική ενέργεια σε κάθε απομονωμένο σύστημα διατηρείται, οτιδήποτε και να συμβαίνει μέσα στο σύστημα. α) Σε σύγκρουση σωμάτων μεγάλης ελαστικότητας η κινητική ενέργεια διατηρείται. β) Σε σύγκρουση μαλακών παραμορφώσιμων σωμάτων η κινητική ενέργεια δεν διατηρείται, τα σώματα όμως γίνονται θερμότερα. Ορίζοντας την εσωτερική ενέργεια το άθροισμα κινητικής και εσωτερικής ενέργειας διατηρείται. Όταν η ολική ενέργεια στις γνωστές μορφές της φαίνεται να μην διατηρείται, είναι δυνατόν να οριστεί μια νέα μορφή ενέργειας, ώστε η ΟΛΙΚΗ ενέργεια να διατηρείται και πάλι. Έργο και Κινητική Ενέργεια

Η Νευτώνεια μηχανική έχει περιορισμούς. α) Για πολύ γρήγορες κινήσεις χρησιμοποιώ την θεωρία της σχετικότητας. β) Για ατομικά ή υποατομικά συστήματα χρησιμοποιώ την κβαντική μηχανική. Θα ασχοληθούμε μόνο με την μηχανική ενέργεια δηλαδή αυτή που αφορά: α) την κίνηση β) την θέση γ) την παραμόρφωση των σωμάτων. Έργο και Κινητική Ενέργεια

. Έργο Στην κίνηση κάθε σώματος η μεταβολή της κινητικής του ενέργειας ισούται με το έργο που παράγεται επί του σώματος. Για μετατόπιση s σε ευθεία γραμμή με επίδραση σταθερής δυνάμεως F με κατεύθυνση την ίδια γραμμή: Fs J N. m Όταν δύναμη και μετατόπιση έχουν διαφορετικές κατευθύνσεις, παίρνουμε την συνιστώσα της F στην s: ( F cosφ) r F Έργο και Κινητική Ενέργεια 3 r s s

Το έργο είναι: βαθμωτό μέγεθος α) θετικό αν η F έχει συνιστώσα ίδια κατεύθυνσης με την s β) αρνητικό αν η F έχει συνιστώσα αντίθετης κατεύθυνσης με την s γ) μηδέν αν η F είναι κάθετη στην s Το ολικό έργο που παράγεται επί του σώματος είναι το αλγεβρικό άθροισμα των έργων που παράγονται από τις επιμέρους δυνάμεις ήτο ολικό έργο που παράγεται επί του σώματος είναι το έργο της συνισταμένης δύναμης που δρα πάνω στο σώμα. Έργο και Κινητική Ενέργεια 4

3. Έργο μεταβαλλόμενης δυνάμεως Θεωρούμε ευθύγραμμη κίνηση με κατεύθυνση της μεταβαλλόμενης δυνάμεως την ίδια γραμμή: Fa a + Fb b +... και στο όριο: Fd Έργο και Κινητική Ενέργεια 5

Ηδύναμη που ασκείται σε μικρή επιμήκυνση ελατηρίου είναι: F k Το ελατήριο εκτείνεται αρχικά σε απόσταση. Το έργο που πρέπει να παραχθεί για να το επεκτείνουμε σε επιμήκυνση είναι: Fd kd Ο νόμος του Hooke ισχύει για την συμπίεση και την έκταση. k k Έργο και Κινητική Ενέργεια 6

Γενικεύοντας τον ορισμό του έργου για μεταβαλλόμενη δύναμη τόσο ως προς το μέτρο, όσο και ως προς την διεύθυνση έχουμε: d F cosφdl F cosφdl r r F dl F dl F dl r r F dl Το ολοκλήρωμα αυτό ονομάζεται επικαμπύλιο ολοκλήρωμα. Έργο και Κινητική Ενέργεια 7

4. Έργο και Κινητική Ενέργεια. Ας θεωρήσουμε σωμάτιο μάζας m που κινείται σε ευθεία υπό την επίδραση σταθερής συγραμμικής δύναμης F. Τότε: v v v v + as a s v v F ma m s Fs mv mv Το έργο που παράγεται από την δύναμη στο σωμάτιο ισούται με την μεταβολή στην κινητική του ενέργεια. tot K K K Έργο και Κινητική Ενέργεια 8

Το θεώρημα έργου-ενέργειας ισχύει ακόμα και αν η δύναμη F είναι συνάρτηση της θέσης. Τότε σύμφωνα με τον κανόνα σύνθετης παραγώγισης: a dv dt dv d Fd mvdv d dt v mad mv dv d mv mv dv d Το θεώρημα έργου-ενέργειας ισχύει σε όλα τα αδρανειακά συστήματα αναφοράς λόγω της χρήσης των νόμων του Νεύτωνα. d Έργο και Κινητική Ενέργεια 9

5. Ισχύς Ο χρονικός ρυθμός παραγωγής του έργου ή μεταφοράς της ενέργειας ονομάζεται ισχύς. Η μέση ισχύς ορίζεται σαν: av t η δε στιγμιαία σαν: lim t 0 t J sec hp 746 0,746k 3 kh (0 J sec)(3600sec) 3,6MJ d dt Έργο και Κινητική Ενέργεια 0

Έστω δύναμη F που δρα σε κινούμενο σώμα. Αν το σώμα υποστεί διανυσματική μετατόπιση Δs τότε: av t lim t 0 F F av s s F av t t r r v F v F v av av F av v av Έργο και Κινητική Ενέργεια