Кинетическая энергия

Кинетическая энергия. Потенциальная энергия Подготовка к ГИА

Цель:

• повторение основных понятий и формул, связанных с кинетической и потенциальной энергией, а также типовых задач в соответствии с кодификатором ГИА и планом демонстрационного варианта экзаменационной работы

Что такое энергия?

• Шарик, скатившись, может передвинуть брусок – совершить работу .

• Энергия – это физическая величина, показывающая, какую работу может совершить тело .

• Единица измерения энергии - Джоуль

Различные виды энергии

Электрическая энергия (электростанция)

Энергия падающей с высоты воды

Энергия сгорающего топлива

Кинетическая энергия

• Энергия, которой обладает тело вследствие своего движения , называется кинетической .

Движущиеся тела

Все летящие предметы

Падающие предметы

Кинетическая энергия

• Кинетическая энергия – это энергия движения.
• Физическая величина, равная половине произведения массы тела на квадрат его скорости , называется кинетической энергией тела :
• Если тело движется со скоростью v , то для его полной остановки необходимо совершить работу

Сила трения и кинетическая энергия

Потенциальная энергия определяется взаимным положением тел (например, положением тела относительно поверхности Земли) или частей тела .

Потенциальная энергия – энергия взаимодействия

Энергия взаимодействия частей тела

Энергия взаимодействия тел

Энергия поднятого над землей тела

E = mgh

Энергия сжатой пружины

Потенциальная энергия деформированной пружины

Примеры изменения энергии

Потенциальная энергия тела на вершине горы

E = mgh

А у подножия горы

E = 0

Кинетическая энергия тела на вершине горы

E = 0

А у подножия горы

Примеры изменения энергии

Потенциальная энергия растянутой тетивы лука

Кинетическая энергия летящей стрелы

Итоги

Энергия – это физическая величина, показывающая, какую работу может совершить тело .

Совершенная работа равна изменению энергии

Потенциальная энергия определяется взаимным положением тел или частей тела .

Кинетическая энергия - энергия, которой обладает движущееся тело .

Рассмотрим задачи:

Подборка заданий по кинематике

(из заданий ГИА 2008-2010 гг.)

ГИА-2008-3. Тело свободно падает на Землю. Как изменяются в процессе падения импульс тела и его потенциальная энергия?

• 1) импульс тела и потенциальная энергия уменьшаются
• 2) импульс тела уменьшается, потенциальная энергия увеличивается
• 3) импульс тела увеличивается, потенциальная энергия уменьшается
• 4) импульс тела не изменяется, потенциальная энергия уменьшается

ГИА-2010-3. Через 2 с после броска кинетическая энергия тела массой 0,2 кг, брошенного вертикально вверх с начальной скоростью 30 м/с, равна

• 60Дж
• 30Дж
• 15Дж
• 10Дж

ГИА-2010-3. Чему равна потенциальная энергия упруго деформированной пружины жесткостью 100 Н/м, растянутой на 10 см?

• 0,5 Дж
• 1 Дж
• 10 Дж
• 1000 Дж

ГИА-2010-3. Упавший и отскочивший от земли мячик подпрыгивает на меньшую высоту, чем та, с которой он упал. Чем это объясняется?

1) гравитационным притяжением мяча к земле

2) переходом при ударе кинетической энергии мяча в потенциальную

3) переходом при ударе потенциальной энергии мяча в кинетическую

4) переходом при ударе части механической энергии мяча во внутреннюю

ГИА-2009-22. Кинетическая энергия тела 8 Дж, а величина его импульса 4 кг∙м/с. Масса тела равна...

׃

• 1

Ответ: ____________(кг)

ЕГЭ-2002 г. А6 . Теплоход переходит из устья Волги в соленое Каспийское море. При этом архимедова сила, действующая на теплоход,

• Уменьшается
• не изменяется
• увеличивается
• уменьшается или увеличивается в зависимости от размера теплохода

ГИА 2008 г. 24 Пуля массой 50 г вылетает из ствола ружья вертикально вверх со скоростью 40 м/с. Чему равна потенциальная энергия пули через 4 с после начала движения? Сопротивлением воздуха пренебречь.

E = E k + E p

40 Дж

E k0 = E p0 . m∙v 2 /2 = mgh

v 2 /2g = h = v 0 t – gt 2 /2

gt 2 /2 - v 0 t + v 2 /2g = 0

t 2 - 8 t + 16 = 0

t = 4 с

E p0 = m∙v 2 /2 , E p0 = 0,05∙40 2 /2 = 40 Дж

Ответ: _______________Вт

ГИА-2010-24. У поверхности воды мальчик выпускает камень, и он опускается на дно пруда на глубину H = 5 м. Какое количество теплоты выделится при падении камня, если его масса т = 500 г, а объем V = 200 см 3 ?

23

Ответ: ____________(Дж)

ГИА-2010-25. Гиря падает на землю и ударяется о препятствие. Скорость гири перед ударом равна 140 м/с. Какова была температура гири перед ударом, если после удара температура повысилась до 100 0 С? Считать, что все количество теплоты, выделяемое при ударе, поглощается гирей. Удельная теплоемкость вещества гири равна 140 Дж/(кг· 0 С).

30

Ответ: ________( 0 С )

(ЕГЭ 2001 г., демо) А3. Автомобиль массой 3000 кг движется со скоростью 2 м/с. Какова кинетическая энергия автомобиля?

• 3000 Дж
• 1500 Дж
• 12000 Дж
• 6000 Дж

(ЕГЭ 2001 г.) А4. Для того, чтобы уменьшить кинетическую энергию тела в 2 раза, надо скорость тела уменьшить в

(ЕГЭ 2001 г., Демо) А5. С балкона высотой h = 3 м на землю упал предмет массой m = 2 кг. Изменение энергии его тяготения к Земле при этом равно . . .

• 6 Дж.
• 60 Дж.
• 20 Дж.
• 20/3 Дж.

(ЕГЭ 2001 г.) А6. Мужчина достает воду из колодца глубиной 10 м. Масса ведра 1,5 кг, масса воды в ведре 10 кг. Какую работу совершает мужчина?

• 1150 Дж
• 1300 Дж
• 1000 Дж
• 850 Дж

(ЕГЭ 2001 г.) А7. Шарик скатывали с горки по трем разным желобам. В каком случае скорость шарика в конце пути наибольшая? Трением пренебречь.

• в первом
• во втором
• в третьем
• во всех случаях скорость одинакова

(ЕГЭ 2001 г.) А29. Два пластилиновых шарика массами m 1 = 0,1 кг и m 2 = 0,2 кг летят навстречу друг другу со скоростями v 1 = 20 м/с и v 2 = 10 м/с. Столкнувшись, они слипаются. На сколько изменилась внутренняя энергия шариков при столкновении?

• 1,9 Дж
• 2 Дж
• 3 Дж
• 4 Дж

(ЕГЭ 2002 г., КИМ) А5. Для того, чтобы уменьшить кинетическую энергию тела в 2 раза, надо скорость тела уменьшить в …

• 2 раза
• 4 раза
• раз
• раз

(ЕГЭ 2003 г., КИМ) А5. Мальчик подбросил футбольный мяч массой 0,4 кг на высоту 3 м. Насколько изменилась потенциальная энергия мяча?

• 4 Дж
• 12 Дж
• 1,2 Дж
• 7,5 Дж

(ЕГЭ 2004 г., КИМ) А5. Груз массой 1 кг под действием силы 50 Н, направленной вертикально вверх, поднимается на высоту 3 м. Изменение кинетической энергии груза при этом равно

• 30 Дж
• 120 Дж
• 150 Дж
• 180 Дж

(ЕГЭ 2005 г., ДЕМО) А5. Потенциальная энергия взаимодействия с Землей гири массой 5 кг увеличилась на 75 Дж. Это произошло в результате того, что гирю

• подняли на 1,5 м
• опустили на 1,5м
• подняли на 7 м
• опустили на 7 м

Литература

• 1.19. Кинетическая и потенциальная энергии / http://physics.ru/courses/op25part1/content/chapter1/section/paragraph19/theory.html;
• Гутник, Е. М., Физика. 7 класс. Учебник для общеобразовательных школ / Е. М. Гутник, А. В. Перышкин. - М.: Дрофа, 2009. – 302 с.
• Зорин, Н.И. ГИА 2010. Физика. Тренировочные задания: 9 класс / Н.И. Зорин. – М.: Эксмо, 2010. – 112 с. – (Государственная (итоговая) аттестация (в новой форме).
• Кабардин, О.Ф. Физика. 9 кл.: сборник тестовых заданий для подготовки к итоговой аттестации за курс основной школы / О.Ф. Кабардин. – М.: Дрофа, 2008. – 219 с;
• Перышкин, А. В., Физика. 7 класс. Учебник для общеобразовательных школ / А. В. Перышкин. - М.: Дрофа, 2009. – 198 с.
• Перышкин, А. В., Физика. 8 класс. Учебник для общеобразовательных школ / А. В. Перышкин. - М.: Дрофа, 2009. – 196 с.
• Преобразование энергии при свободном падении в воздухе. Видеоролик - анимация / http://school-collection.edu.ru/catalog/res/2e30ae75-5549-42ef-8051-a432d120bce0/view/ ;
• Федеральный институт педагогических измерений. Контрольные измерительные материалы (КИМ) Физика ГИА-9 2010 г. / /[Электронный ресурс]// http://fipi.ru/view/sections/214/docs/
• Федеральный институт педагогических измерений. Контрольные измерительные материалы (КИМ) Физика ЕГЭ 2001-2010//[Электронный ресурс]// http://fipi.ru/view/sections/92/docs/ ;