Μετάβαση στο περιεχόμενο
Akademio

Διατήρηση της ενέργειας

Ο λογαριασμός που δεν βγαίνει ποτέ λάθος.

25 λεπτά

Θα μάθεις να

  1. Να διατυπώνεις την αρχή διατήρησης της ενέργειας και να την εφαρμόζεις σε απλά προβλήματα.
  2. Να παρακολουθείς τη μετατροπή δυναμικής σε κινητική ενέργεια και αντίστροφα.
  3. Να εξηγείς πού πηγαίνει η ενέργεια όταν υπάρχουν τριβές.

Ο λογαριασμός που βγαίνει πάντα

Αφήνεις μια μπάλα από ύψος 55 m. Πέφτει, επιταχύνεται, χτυπά στο έδαφος.

Στην κορυφή είχε δυναμική ενέργεια και καμία κίνηση. Λίγο πριν φτάσει κάτω έχει μεγάλη ταχύτητα και μηδενικό ύψος.

Η ενέργεια δεν εμφανίστηκε από το πουθενά και δεν χάθηκε πουθενά: άλλαξε μορφή.

Η αρχή

Η ενέργεια δεν δημιουργείται και δεν καταστρέφεται. Μόνο μετατρέπεται από μια μορφή σε άλλη ή μεταφέρεται από ένα σώμα σε άλλο.

Για ένα σώμα που κινείται χωρίς τριβές, το άθροισμα κινητικής και δυναμικής ενέργειας είναι το ίδιο σε κάθε σημείο της διαδρομής:

K1+U1=K2+U2K_1 + U_1 = K_2 + U_2

Ό,τι χάνει σε ύψος, το κερδίζει σε ταχύτητα.

Η μπάλα κατεβαίνει, ο λογαριασμός μένει

Σύρε την μπάλα προς τα κάτω και πρόσεξε τις δύο μπάρες: η μία αδειάζει όσο η άλλη γεμίζει. Μετά βάλε τριβές και δες πού πηγαίνει η διαφορά.

Ύψος5 m

Ταχύτητα0 m/s

Δυναμική100 J
Κινητική0 J

Σύνολο: 100 J · Χωρίς τριβές το άθροισμα μένει σταθερό σε κάθε σημείο της διαδρομής.

Μορφές ενέργειας

ΜορφήΠού τη συναντάς
κινητικήό,τι κινείται
δυναμική βαρυτικήό,τι βρίσκεται σε ύψος
ελαστικήτεντωμένο ελατήριο ή λάστιχο
χημικήτροφή, καύσιμα, μπαταρίες
θερμικήκάθε θερμό σώμα
ηλεκτρικήρεύμα στα καλώδια

Κάθε συσκευή είναι στην ουσία ένας μετατροπέας: ο λαμπτήρας μετατρέπει ηλεκτρική σε φωτεινή και θερμική, το αυτοκίνητο χημική σε κινητική και θερμική.

Ας το κάνουμε μαζί

Παράδειγμα 1

Μπάλα 0,5 kg αφήνεται από ύψος 20 m. Με τι ταχύτητα φτάνει στο έδαφος; (g = 10 N/kg)

Δοκίμασέ το πρώτα. Μετά δες τη λύση.

Παράδειγμα 2

Τρενάκι λούνα παρκ ξεκινά ακίνητο από ύψος 30 m. Θα ανέβει στον επόμενο λόφο των 35 m;

Δοκίμασέ το πρώτα. Μετά δες τη λύση.

Παράδειγμα 3

Έλκηθρο κατεβαίνει λόφο και σταματά μετά από λίγο στο ίσιωμα. Πού πήγε η ενέργεια;

Δοκίμασέ το πρώτα. Μετά δες τη λύση.

Ασκήσεις

Από την πιο απλή στην πιο δύσκολη. Κρυμμένη είναι μόνο η απάντηση — ο δρόμος ως εκεί είναι δική σου δουλειά.

ΒασικήΆσκηση 1 από 4

Σώμα αφήνεται από ύψος 2020 m. Με τι ταχύτητα φτάνει, χωρίς αντίσταση αέρα;

Τεστ

Δεν μετράει βαθμός — μετράει να δεις τι κατάλαβες. Προσπέρασε όποια θες και γύρνα πίσω όποτε θες.

Ερώτηση 1 από 8

Ένα αυτοκίνητο φρενάρει και σταματά. Τι έγινε η κινητική του ενέργεια;

Τα κατάφερες;

  • Να διατυπώνεις την αρχή διατήρησης της ενέργειας και να την εφαρμόζεις σε απλά προβλήματα.
  • Να παρακολουθείς τη μετατροπή δυναμικής σε κινητική ενέργεια και αντίστροφα.
  • Να εξηγείς πού πηγαίνει η ενέργεια όταν υπάρχουν τριβές.

Κάνε το τεστ πιο πάνω και θα δεις εδώ πού στέκεσαι.