StartKlasyFizyka — Klasa 7 › Zasada zachowania energii mechanicznej

Zasada zachowania energii mechanicznej

Fizyka — Klasa 7 — teoria, wzory, quizy i zadania do tego tematu.

Zadania 3

Zadanie nr 1

Opisz przemiany energii podczas ruchu wahadła (od najwyższego punktu, przez najniższy, do drugiego skrajnego).

Zadanie nr 2

Ciało o masie $2\ \text{kg}$ spada z wysokości $5\ \text{m}$. Oblicz jego energię kinetyczną tuż przy ziemi (bez oporów). ($g = 10$)

Zadanie nr 3

Wyjaśnij, dlaczego w rzeczywistości wahadło po pewnym czasie się zatrzymuje.

📘Teoria 2

Zasada zachowania energii mechanicznej
Zasada zachowania energii mechanicznej: W układzie, gdzie działają tylko siły zachowawcze (np. grawitacja, sprężystość), całkowita energia mechaniczna jest stała: $$E_k + E_p = \text{const}$$ $$\frac{1}{2}mv^2 + mgh = \text{const}$$ Wzrost $E_k$ = spadek $E_p$ i odwrotnie.
Prosto mówiąc: Piłka spada z wysokości $h$: zamienia $E_p$ w $E_k$. Tuż przed uderzeniem o ziemię: cała $E_p$ stała się $E_k$. Na huśtawce: na górze max $E_p$, na dole max $E_k$ — suma zawsze ta sama.
Wzór na prędkość przy swobodnym spadku z $h$: $$mgh = \frac{1}{2}mv^2 \Rightarrow v = \sqrt{2gh}$$ Z tarciem: energia mechaniczna NIE jest zachowana. Tarcie zamienia $E_k$ i $E_p$ w ciepło: $$\Delta E_{mech} = -W_{tarcia} = -F_{tarcia}\cdot s$$
Przykład: Kulka spada z wysokości 5 m bez oporu powietrza. Prędkość przy ziemi? $$v = \sqrt{2\cdot9{,}81\cdot5} = \sqrt{98{,}1} \approx 9{,}9 \text{ m/s}$$
⚡ Zapamiętaj: Zasada zachowania energii obowiązuje ZAWSZE — nawet z tarciem. Energia nie znika — zamienia się w ciepło. Sprawność: co nie trafia na wyjście, idzie "w ciepło".
Zasada zachowania energii mechanicznej (klasa 7 SP)

Treść

Bez tarcia suma energii kinetycznej i potencjalnej pozostaje stała: $E_k+E_p=\mathrm{const}$.

Przemiana

Podczas spadania energia potencjalna zamienia się w kinetyczną.

Z tarciem

Część energii mechanicznej przechodzi w energię wewnętrzną (ciepło).

Wzory 1

Zasada zachowania energii mechanicznej
$$E_k + E_p = \text{const}$$

Do czego służy: pozwala śledzić przemiany energii bez znajomości sił. Gdy nie działa tarcie, energia potencjalna zamienia się w kinetyczną i odwrotnie, a ich suma się nie zmienia. Np. spadające ciało traci energię potencjalną, a zyskuje kinetyczną.

🧩Quizy 1

Zacznij dziś

Zacznij naukę już dziś
— to nic nie kosztuje

Załóż bezpłatne konto i otwórz dostęp do pełnego śledzenia postępów, planów nauki i quizów. Arkusze i zadania podstawowe są dostępne bez rejestracji. Już ponad 5 000 uczniów uczy się z Matematix.

🚀 Załóż konto za darmo → 📄 Przeglądaj arkusze ✉️ Napisz do nas