Енергија, видови и промене

Енергија је способност тела да врши рад.

Енергија неможе да нестане,нити да настане ни из чега. Може само да мења видове постојања.

Мењање видова постојања енергије назива се другачије конверзија једног пблика енергије у други.

У природи постоје различити видови енергије:

  • гравитациона
  • електромагнетна
  • нуклеарна
  • хемијска
  • електрична
  • светлосна

Кликом на линк, отворићете страницу на којој можете да покренете симулацију која показује различите видове енергије и различите конверзије.

Дискусија на часу…

Advertisements

Snaga i koeficijent korisnog dejstva-zadaci

Mounting of a steam turbine produced by Siemen...

Mounting of a steam turbine produced by Siemens, Germany (Photo credit: Wikipedia)

  1. Kolika je snaga motora koji za 10s izvrši rad od 1000J?(100W)
  2. Koliki rad izvrši mašina snage 5kW, za 1min?(300kJ)
  3. Za koje vreme dizalica snage 250kW izvrši rad od 7500J?(30s)
  4. Kolika je snaga mišića ruke ako za 2s vežbač ravnomerno podigne teg mase 5kg na visinu od 60cm?(15W)
  5. Na turbinu u hidroelektrani u 1s padne 4m3 vode sa visine 20m. Kolika je snaga tog vodenog toka? (800kW)
  6. Snaka motora vozila je 50kW. Kolikom stalnom brzinom se kreće vozilo ako je vučna sila motora 10kN?(5m/s)
  7. Kolika je snaga hidrocentrale ako u toku 2s u nju uđe 8m3 vode, gustine 1000kg/m3, koja pada sa visine 30m? Koeficijent korisnog dejstva je 0,85.(1000,6kW)
  8. Odrediti korisnu snagu hidrelektrane ako pri raylici nivoa od 50m kroy turbine u svakoj sekundi pro]e 113m3 vode. Koeficijent korisnog dejstva turbine je 0.9.(50MW)

Kinetička i potencijalna energija

English: Skate park practice at the Skate Open

English: Skate park practice at the Skate Open (Photo credit: Wikipedia)

U ovom postu ćete istraživati međusobni odnos kinetičke  i potencijalne energije, koristeći aplet ili simulaciju Energy Skatepark.

Aplet je dostupan i na srpskom jeziku.

Morate da skrolujete stranicu do kraja i kliknete, u vrsti Srpski, na Run ili Download.

Proverite da li imate instaliranu Javu na računaru.

Ako nemate, morate da je instalirae, klikom na  Јаva.

Ovo istraživanje će biti uvod u definisanje i razumevanje Zakona o održanju mehaničke energije-jednog od osnovnih zakona u prirodi.

Klikom na link, možete preuzeti Vodič kroz vežbu za učenike .

energy-skate-park-screenshot

Kinetička i potencijalna energija-zadaci

  1. Коликом кинетичком енергијом располаже тениска лоптица масе 58g када лети брзином од 30m/s?
  2. Колику потенцијалну енергију има бетонски блок масе 2,5t, који стоји као противтег на дизалици, на висини 20m?
  3. Коликом брзиниом се креће аутомобил масе 800kg, ако има кинетичку енергију 160кЈ?
  4. На којој висини авион масе 25t има потенцијалну енергију 500МЈ?
  5. Лопта масе 500g бачена је вертикално увис брзином 10m/s. Колику кинетичку енергију ће имати после 0,5s и после 1s?
  6. Лопта масе 300g бачена је са земље вертикално навише брзином 20m/s. Колика ће бити њена потенцијална енергија после 1s?
  7. Колики рад јепоребан да би се брзина тела масе 4kg повећала од нуле до 12m/s?
  8. Камен масе 50g бачен је са висине 10m брзином 10m/s. Са колико кинетичком енергијом улеће у воду?

Снага. Коефицијент корисног дејства. James Watt

English: James Watt's signature.

English: James Watt’s signature. (Photo credit: Wikipedia)

Кључне речи: снага, коефицијент корисног дејства, James Wat

Снага је реч коју сте често употребљавали у различитом контексту. Најчешће у вези са силом.

У овом посту ћете се упознати са појмом снаге у физици и коефицијентом корисног дејства.

Inside James Watt's workshop

Inside James Watt’s workshop (Photo credit: Frankie Roberto)

Подсетите се пре тога, шта је рад и која је основна јединица за рад, како се у физици дефинише брзина и која је њена основна јединица.

Размислите да ли има смисла говорити о брзини само када описујемо кретање или појам брзине може да има и шири смисао?

Да би сте више сазнали о појму снаге и коефицијенту корисног дејства, као и о шкотском  физичару Џејмсу Вату (James Watt) и о парној машини, погледајте презентацију  Снага. Коефицијент корисног дејства.

Ако волите фудбал, погледајте како Шкоти певају своју химну, Flower of Scotland. Пример за углед.

Mehanička energija i rad. Zakon održanja mehaničke energije

2011 Renewable Energy Course

2011 Renewable Energy Course (Photo credit: ycpphysci)

Ključne reči: promena energije; rad; zakon održanja mehaničke energije

Podsetite se pojmova rada, energije, kinetičke i potencijalne energije, osnovne jedinice za energiju.

Vežba koju ste radili u prethodnom postu, proučavajući simulaciju Energy skate park, pomoćiće vam da razumete Zakon održanja mehaničke energije.

U ovom postu ćemo se upoznati sa:

  1. Radom kao promenom energije
  2. Zakonom o održanju mehaničke energije (ZOME)
  3. Opštem zakonu odražanja energije
  4. Primerima koji ilustruju ZOME

Na slici su prikazani fotopaneli koji konvertuju svetlosnu energiju u električnu. (Zelene energije-obnovljivi izvori)

Da bi ste videli detalje vezane za ZOME, pogledajte prezentaciju Energija i rad.

Напон. Веза напона и јачине хомогеног електричног поља

Рад силе електричног поља једнак је производу колилине наелектрисања, јачине поља и растојања почетног и крајњег оложаја наелектрисаног тела.

А=q E d

Из једнакости се види да је рад силе електричног поља сразмеран количини наелектрисања тела накоје сила делује.

Ако леву и десну страну поделимо са количином нелектрисања q, добићемо

A/q = Ed

Рад који изврши електрична сила при померању јединичног позитивног наелектрисања зависи од јачине поља и растојања тачака између којих се наелектрисано тело премешта.

Рад потребан за померање јединичног пробног наелектрисања у електричном пољу из тачке 1 у тачку 2,  назива се електрични напон између ових тачака.

U=A/q

Мерна јединица за електрични напон је волт, 1V.

Из претходне једначине следи да је А=Uq.

ВЕЗА НАПОНА И ЈАЧИНЕ ХОМОГЕНОГ ЕЛЕКТРИЧНОГ ПОЉА

Ако се у хомогеном ел. пољу пробно наелектрисање помера из тачке 1 у тачку 2, рад силе електричног поља је:

A=qU        *

На наелектрисање делује стална сила

F=qE

Како је рад електрилне силе једнак

A=Fd=qEd       **

Ако су леве стране једнакости једначина * и ** једнаке, онда су једнаке и десне.

qU=qEd

Одавде следи да је

U=Ed

Последња једначина представља везу између напона и јачине хомогеног електриног поља. Из ове релације следи да је јачина ел. поља

E=U/d

Иуз ове релације следи да је јединица за јаину ел. поља 1V/m.

1V/m=1N/C

Пример:

При премештању тела у електричном пољу из једне у другу тачку изврши се рад од 16Ј. Колик је налектрисање тела акоје напон између тих тачака 80V?

A=16J

U=80V

q-?

A=qU

q=A/U=16J/80V=0.2C

Колики напон влада између две тачке у електричном пољу, ако се при премештању наелектрисаног тела између тих тачака изврши рад од 135Ј?(900V)

Одреди јачину хомогеног електричног поља ако се при померању наелектрисане куглице изврши рад од 10Ј. Куглиц се помера дуж линије силе за 10cm, а њено наелектрисање је 0,25C. (400N/C)

Механичка енергија. Потецијална енергија. Кинетичка енергија

Кључне речи: механичка енергија, потенцијална енергија, кинетичка енергијa

energija

Подсетите се:

  1. Шта је механички рад?
  2. Како се дефинише механички рад?
  3. Која је основна јединица за рад?
  4. Примери

O појму механичке и потенцијалне енергије, можете више видети на линку:

Механичке енергија

Истражите механичку енергију у симулацији:

energy-skate-park-screenshot

Аплет је доступан и на српском језику.

Морате да скролујете страницу до краја и кликнете, у врсти Српски, на Run ili Download.

Проверите да ли имате инсталирану Јаву на рачунару.

Ако немате, морате да је инсталирате, кликом на  Јавa.

Mehanički rad i energija-zadaci

  1. James Prescot Joule

    James Prescot Joule (Photo credit: oildrum1- hopefully back on track)

    1. Kako se menja energija tela, kada telo vrši rad?
    2. Kako se menja energija tela, kada se nad telom vrši rad?
    3. Kolikom brzinom se kreće automobil mase 800kg, ako je njegova kinetička energija 160kJ?(20m/2)
    4. Odvojivši se od stene, kamen mase 6kg pada u provaliju. Koliku kinetičku energiju ima nakon 2s slobodnog pada?(Ek=1200Ј)
    5. Lopta mase 500g bačena je vertikalno naviše brzinom 10m/s. Koliku kinetičku energiju će imati posle 0,5s i 1 s? (6,25J;0)
    6. Lopta mase 0.5kg koja se kreće brzinom od 15m/s odbije se od odbojkaške mreže brzinom 10m/s. Koliki rad je izvršen pri odbijanju lopte? Da li je taj rad izvršila lopta ili mreža? (31,25J, lopta)
    7. Kolika je masa skakača s motkom, ako na visini 5m ima potencijalnu energiju 3,5kJ?(70kg)
    8. Lopta mase 300g ačena je sa zemlje vertikalno naviše brzinom 20m/s. Kolika će biti njena potencijalna energija posle 1s? (45J)
    9. Koliki rad protiv sile teže izvrši planinar mase 80kg, kada se iz podnožja popne na brdo visoko 250m?(200kJ)
    10. Kamen je bačen brzinom 10m/s vertikalno naviše sa zemlje. Na kojoj visini će potencijalna energja biti jednaka kinetičkoj?(2,5m)