Механикалық энергия. Механикалық энергияның сақталу заңы.

«Көпір

тапсыр

малары «

1.Массасы  100 кг  дене 10 м биіктіктен  биіктігі 3 м үйдің төбесіне құлап түсті. Ауырлық  күшінің  істеген  жұмысы.

Бер:                     шешуі:                           есептелуі:

m=100кг              А=mg(һ₁-һ₂ )=100 кг·10м/с²·(10м-3м)=7000 Дж=7 кДж

һ₁=10м

һ₂=3м

g=10 м/с

 
Т/к:  А-?

2.Серіппені 6 см-ге созғанда оның потенциалдық энергиясы 180 Дж болды.Серіппенің қатаңдығы қандай?

Бер:                                шешуі:

х=6 см=0,06 м          ;

Е_п=180 Дж                к=

Т/к:  к-?

 Жаңа тақырыпты өз бетіңмен меңгеріп  көр.(төмендегі жетелеуші тапсырмалар арқылы)

(Кім? Не? Қашан? Қайда? Не істеді? )

1.Аспандағы ұшақта қандай энергия түрлері бар?

 Жауабы: Онда потенциалдық және кинетикалық энергия  бар

2.Механикалық энергия дегеніміз не?

Жауабы: Дененің  потенциалдық  және кинетикалық энергияларының  қосындысын механикалық энергия деп атайды.       W=Е_к+Е_п

3.Табиғатта және техникада энергияның түрленуі бола  ма?

Жауабы: Механикалық энергияның бір түрі екінші түріне үздіксіз айналып отырады.

“Түсіну”

(Неге? Себебі? Неліктен?)

1.Садақты  тартқан  кезде  механикалық энергияның түрлену себебін түсіндір.

Жауабы: Садақ  кермесінің потенциалдық энергиясы ұшқан жебенің  кинетикалық энергиясына айналады.

(Салыстыр. Айырмашы лығы неде?)

1.Потенциалдық энергия деп әр түрлі денелердің  өзара орналасуы бойынша анықталатын энаргия.

2.Денелердің қозғалуы салдарынан туындайтын энергия кинетикалық энергия деп аталады.

3.Дененің потенциалдық  және кинетикалық энергияларының  қосындысы механикалық энергия деп аталады.

4.Тұйық жүйенің механикалық энергиясы өзгеріссіз толық күйінде сақталады.      W=Е_к+Е_п = тұрақты (const)

5.Механикалық энергияның сақталу заңы;

Тұйық  жүйені  құрайтын денелер арасында тек  қана ауырлық күші немесе серпімділік күші әрекет ететін болса,онда тұйық  жүйенің толық энергиясы тұрақты болады.

“Жинақтау”

(қорытынды шығар, сызба сөзжұмбақ)

“Қолдану”

(қарапайым тапсырмалар беру)

Жер бетінен  10м биіктіктегі  балконнан 0,5 кг  доп көкжиекке  параллель 10 м/с жылдамдықпен  лақтырған жерге түсер кездегі доптың механикалық  энергиясы

Бер;                    Шешуі;                 Есептелуі;

һ=10 м              W_р= mgһ                     W_р=0,5 кг·10 н/кг·10 м=50 Дж

m=0,5 кг           W_к=                       W_к =  = 25 Дж

10м/с           W= W_р+ W_к                     W=50 дж+28 дж=75 Дж

Т/к:   W-?

“Баға беру”

(Сен қалай ойлайсын? Не істер едің?)

Денелер сыртқы денелермен әрекеттеспейтін,тек ауырлық күшінің немесе серпімділік күшінің ғана әрекетесуінен тұратын тұйық жүйеде қандай энергия сақталады.

Жауабы: Менің ойымша механикалық энергия.

              Тест.  Дұрыс   жауабын  тап.

“Білу” (Кім? Не? Қашан? Не істеді?)

А) кинетикалық    ә) потенциалдық толық энергия        б)Энергия

2.Жер бетінен  һ биіктікке көтерілген дененің энергиясы

А)            ә)  mgһ             б)                в)

3.   0,5МДж –да қанша Джоуль бар?

А)5*10⁶ Дж             ә)5*10⁵ Дж        б) 5*10 ^-6 Дж

“Қолдану”

(жоғарыдағы қарапайым тапсырмалар үлгісінде болу керек)

1.Массасы  100 т  ұшақ   жерден 1 км биіктікке көтерілгенде

жылдамдығы  200 м/с болады. Оның жермен салыстырғандағы

механикалық энергиясы қандай?

Бер:                         Шешуі:

m=100т=10⁵кг        W= Е_к+ Е_п;      Е_к=  ;       Е_р= mgһ;

һ=1км=10³ м                Е_к = = =2*10⁹ Дж

=200м/с                     Е_п=10⁵кг*10м/с²*10³кл=1*10⁹Дж

g=10 м/с ²

Т/к:  W-?                     W=(2+1)*10⁹Дж=3*10⁹Дж

2.Массасы 5 т жер серігін 100 км биіктікке 8 км/с болатын бірінші ғарыштық жылдамдықпен шығару үшін қандай жұмыс шағындалады? Жер серігінің орбитадағы механикалық энергиясы неге тең?

Бер;                               Шешуі;

m=5т=5*10³кг            А=Е_р= mgһ ;    W= Е_к+ Е_п  ;  Е_к=

һ=100км=10⁵ м          Е_к = = =160*10⁹ Дж

=8км/с=8*10³м/с     А=Е_п= mgһ =5*10³*10м/с²*10⁵м=5*10⁹ (Дж)

g=10 м/с²                                    W=(160+5)*10⁹=165*10⁹=165 (ГДж  )

Т/к  А, W -?

(Неге? Себебі. Неліктен?)

1. Денеге түсірілген күш, атқарылған жұмысқа байланысты ма?

Жауабы: Ия,себебі механикалық  жұмыс  күшке тура пропорционал.

2.Әр түрлі қозғалтқыштардың қуаты артқан сайын, жасалынған жұмыс көп өндіріле ме? Себебі  неде.

Жауабы:Қуат шамасы артқан сайын өндірілген жұмыс та артады.Себебі:  қуат  жұмысқа  тура  пропорционал.

(Салыстыр. Айырмашылығы неде?)

Бос нүктенің орнына тиісті сөздерді қой.  

“Қолдану”

(өзгертілген жағдайдағы тапсырмалар)

Қада қағатын массасы 500 кг дәу балға 10м биіктіктен түсіріледі. Оның 4м биіктіктегі потенциалдық энергиясы неге тең болады? Оның істеген жұмысы неге тең?

Бер:               шешуі:              есептелуі:

H= 10м         E_n= mgh = 500 кг*10Н/кг*4м = 20000 Дж

m=500 кг       А= mgH — mgh = mg (H-h)

h= 4м

g=10Н/кг          А= 500 кг*10Н/кг*(10м-4м)  = 30000 Дж

Т/к:  Е_п;А -?

“Жинақтау”

(қорытынды шығар, сызба сөзжұмбақ)

1.Дененің потенциалдық және кинетикалық энергияларының қосындысы механикалық энергия деп аталады.  W = E_n +E _k

2.Тұйық жүйені құрайтын денелер арасында тек қана  ауырлық  күші немесе серпінділік күші әрекет ететін болса, онда тұйық жүйенің толық энергиясы тұрақты сақталады.

“Баға беру”                      (Сен қалай ойлайсын?                  Не істер едің?)

Массасы 9г оқ қалыңдығы 5см тақтайды тесіп өтіп , өзінің жылдамдығын 600 м/с –тан 200 м/с шамасына дейін кемітеді. Кинетикалық  энергияның өзгерісін , тақтайдың үйкеліс  күшін  және  оның  жұмысын   табыңдар. Кедергі  күшін  барлық жағдайда  да тұрақты деп алыңдар.

Бер:                                                         шешуі:                        

m = 9г = 9*10 ^-3 кг                     ΔЕ_к= ;       ΔЕ_к =  ;

s =  5см = 5*10 ^-2  м

₂= 200 м/с

₁= 600 м/с                        А_үйк =  ΔЕ_к= F_үйк *S ;         F_үйк =

Т/к:   ΔЕ_к -?    F_үйк =?

          А_үйк-?

есептелуі:

ΔЕ_к  = 200² – 600²) м ²/с ² = 1440 Дж;   А_үйк =  1440 Дж

 F_үйк =