Odpowiedz na pytania
Wyjaśnij różnicę między wielkością skalarną i wektorową. Podaj minimum
cztery przykłady.
Kiedy wykonujemy pracę mechaniczną w ujęciu fizyki? Od jakich wielkości
zależy jej wartość? W jakich jednostkach wyrażamy pracę?
Wytłumacz, jak opisujemy energię potencjalną, a jak energię kinetyczną.
Wyjaśnij zasadę zachowania energii na przykładzie z życia codziennego.
PŁACĘ 100 PUNKTÓW
Wyjaśnij różnicę między wielkością skalarną i wektorową. Podaj minimum
cztery przykłady.
Kiedy wykonujemy pracę mechaniczną w ujęciu fizyki? Od jakich wielkości
zależy jej wartość? W jakich jednostkach wyrażamy pracę?
Wytłumacz, jak opisujemy energię potencjalną, a jak energię kinetyczną.
Wyjaśnij zasadę zachowania energii na przykładzie z życia codziennego.
PŁACĘ 100 PUNKTÓW
Wielkości skalarne i wektorowe to dwa rodzaje wielkości fizycznych. Wielkości skalarne to takie, które można opisać tylko wartością liczbową, bez kierunku. Przykłady to: masa, temperatura, objętość. Wielkości wektorowe oprócz wartości liczbowej posiadają również kierunek. Przykłady to: siła, prędkość, położenie.
Praca mechaniczna w fizyce jest to wartość, która opisuje, jak daleko siła jest przenoszona przez obiekt. Praca jest równa siły pomnożonej przez odległość, przez którą jest ona przenoszona, czyli W = F * d. Wartość pracy zależy od siły oraz odległości. W jednostkach praca jest wyrażona jako joule (J).
Energię potencjalną opisujemy jako energię, którą ma obiekt z powodu jego położenia. Energia kinetyczna jest natomiast energią, którą ma obiekt z powodu jego ruchu. Przykład z życia codziennego to skok z wysokiej skały do wody. Energia potencjalna jest zamieniana na energię kinetyczną podczas skoku, a zasada zachowania energii mówi, że suma energii potencjalnej i kinetycznej pozostaje stała.
Różnica między wielkością skalarną a wektorową
Najprostrzm wyjaśnieniem różnicy między wielkością skalarną a wektorową jest takie, że wielkości skalarne określamy przy pomocy tylko wartości np: czas - sekunda; masa - kilogram; temperatura - ⁰C czy K; praca - dżul. Natomiast wielkości wektorowe mają podane: zwrot, kierunek, wartość, początek wektora. Przykładem może być siła, prędkość, przyspieszenie, przemieszczenie.
Praca
Jeżeli na ciało działamy pewną siłą i siła ta powoduje przesunięcie ciała to mówimy, że została wykonana praca mechaniczna. Poszerzając tą definicję możemy dodać, że jeżeli kierunek siły jest prostopadły do kierunku przesunięcia lub przesunięcie wcale nie nastąpiło to praca tej siły jest równa zero np. niosąc plecak do szkoły nie wykonujemy pracy (bo przesuwamy się w poziomie a na plecak działa siła w kierunku pionowym, przeciwdziałając sile grawitacji). Podnosząc plecak do góry wykonujemy pracę.
Wzór W = F * s
Gdzie: W – praca; F – działająca siła; s – przesunięcie czyli praca zależy od działającej siły i przesunięcia
Jednostka: W = [ N * m ] = [ J ] dżul
Jeden dżul to praca wykonana przez siłę o wartości 1 N przy przesunięciu punktu przyłożenia siły o 1 m w kierunku równoległym do kierunku działania siły.
Energia
Mówimy, że energie potencjalną posiadają cała znajdujące się na pewnej wysokości znajdujące sie tam dzięki wykonanej pracy. Cała te znajdują się w spoczynku np. słoik z kompotem. Energia potencjalna związana jest ze spoczynkiem. Natomiast energię kinetyczną posiadają ciała będące w ruchu /mają prędkość/.
Wzór na energię potencjalna
Ep = m*g*h
na kinetyczną
Ek = m*v²/2
Zasada zachowania energii Zasada zachowania energii mówi nam, że całkowita energia mechaniczna (suma energii potencjalnej i kinetycznej) nie ulega zmianie w układzie izolowanym ciał
E = Ek + Ep = const
Energia sama „nie ginie” i nie powstaje, może tylko zmieniać się z jednej postaci w drugą
Przykład
Bile w kręglach - jedna bila będąca w ruchu trafijąc w drugą będącą w spoczynku wprawia ją w ruch, a sama się zatrzymuje lub zmienia kierunek.
Strzelanie z łuku
Spadek ciała z wysokości