Dane informacyjne:

2. Dane informacyjne: • Nazwa szkoły: • GIMNAZJUM NR.1 W SZCZECINIE • ID grupy: • 98/91_MF_G2 • Kompetencja: • MATEMATYCZNO-FIZYCZNA • Temat projektowy: • „ZASADY ZACHOWANIA CIAŁ” • Semestr/rok szkolny: • SEMESTR ZIMOWY/2011/2012

3. ZASADY ZACHOWANIA CIAŁ

4. SPIS TREŚCI: • Wprowadzenie • Zasady zachowania • Czym jest energia • Znane nam zasady zachowania: • Masa • Pęd – zasada zachowania pędu • Układ izolowany • Moment pędu • Zasady zachowania momentu pędu • Zasady zachowania energii • Energia potencjalna grawitacji • Energia kinetyczna ruchu • Czy maszyny proste zmniejszają pracę? • Zasada zachowania ładunku elektrycznego • My po zajęciach • Aleks, Robert i Kuba szukają środka ciężkości • Mateusz, Hania i Kuba badają zależność prędkości kątowej od momentu bezwładności • Ciekawostka • Źródła • A to my ! • Koniec

5. ZASADY ZACHOWANIA

6. ZASADY ZACHOWANIA To własność układu (np. pęd lub ładunek elektryczny), która nie zmienia się w wyniku oddziaływania. Energia nie może być tworzona ani niszczona. Może tylko przybierać różne formy, ale jej całkowita ilość pozostaje stała.

7. CZYM JEST ENERGIA • Jest to najprawdopodobniej najważniejsze pojęcie w fizyce. Połączenie energii i masy jest podstawą istnienia Wszechświata. Materia jest tworzywem, które możemy widzieć, czuć jego zapach, smak. Energia zaś jest czymś abstrakcyjnym. Ludzie i rzeczy mają energię, lecz spostrzegamy ją, gdy jest ona w jakiś sposób przetwarzana. Dochodzi do nas np. w postaci fal elektromagnetycznych, ale odczuwamy ją jako ciepło. Sama materia jest swoistym koncentratem energii, o czym świadczy słynny wzór Einsteina E=mc2

8. ZNANE NAM ZASADY ZACHOWANIA 1. pędu 2. momentu pędu 3. energii 4. ładunku

9. MASA • jest formą energii. • Masa jest ilością materii w danym przedmiocie. Jest miarą bezwładności, oporu, jaki stawia ten przedmiot, gdy chcemy go poruszyć lub zatrzymać, zmienić w jakiś sposób jego ruch. •  Jest ona definiowana poprzez eksperyment fizyczny, a nie na drodze przeliczeń innych jednostek. Ze sposobu definiowania masy 1kg wynika, że mamy tylko jedno ciało na świecie, o którym na pewno wiadomo, że ma masę dokładnie jednego kilograma. Jest to walec wykonany ze stopu platyny i irydu, umieszczony w Sevres pod Paryżem - służy on oczywiście jako wzorzec kilograma.

10. PĘD - ZASADA ZACHWANIA PĘDU W przypadku każdego zderzenia prawdziwa jest równość: pęd całkowity przed zderzeniem = pęd całkowity po zderzeniu

11. UKŁAD IZOLOWANY • to taki układ, na który nie działają siły zewnętrzne lub siły te się równoważą. Oddziaływanie między elementami układu siłami wewnętrznymi nie zmienia pędu układu. • Gdy na układ ciał działa niezrównoważona siła zewnętrzna, wówczas pęd wypadkowy układu zmienia się. Zasada zachowania pędu wynika wprost z II zasady dynamiki w postaci uogólnionej.

12. MOMENT PĘDU • to wielkość fizyczna charakteryzująca ruch obrotowy ciała lub punktu materialnego po torze krzywoliniowym względem ustalonego punktu. • Moment pędu to iloczyn wektorowy dwóch wektorów. Wektora położenia i wektora pędu. Oznacza to tyle, że wartość momentu pędu jest to iloczyn wartości wspomnianych wektorów i sinusa kąta między nimi. Wektor momentu pędu jest prostopadły do płaszczyzny, na której leżą wektor położenia i pędu (czyli prędkości). Zwrot określamy regułą śruby prawoskrętnej.

13. ZASADY ZACHOWANIA MOMENTU PĘDU • Moment pędu jest miarą intensywności ruchu obrotowego. Planety, dziecko na karuzeli, elektron – wszystkie te ciała mają moment pędu. • moment pędu = moment bezwładności · prędkość kątowa • Moment bezwładności – charakteryzuje opór stawiany przez ciało przy zmianie stanu jego ruchu obrotowego. Moment bezwładności drążka zależy od wyboru osi obrotu. • Jeżeli masa skoncentrowana jest w pobliżu osi obrotu – moment bezwładności jest mały, duży moment bezwładności mają kończyny wysokich zwierząt (żyrafy, strusie) i biegają one wolniej niż hipopotamy, psy, myszy.

15. ZASADA ZACHOWANIA ENERGII • Podnosząc młotek wykonujemy nad nim pracę. Nadajemy mu w ten sposób zdolność do wykonywania pracy – podczas spadania wbija np. gwóźdź znajdujący się pod nim. Nakręcając sprężynę dajemy jej to coś, dzięki czemu będzie zdolna np. wprawić w ruch zegar. To „coś” czyni ciała zdolnymi do pracy. Zdolność tę nazywamy energią i mierzymy w dżulach. Zmienia się postać energii, • ale jej ilość pozostaje niezmieniona.

16. ENERGIA POTENCJALNA GRAWITACJI Energię potencjalną „nabywa” ciało, które zmienia położenie względem pewnego poziomu. Aby podnieść ciało, należy wykonać pracę przeciw grawitacji ziemskiej. Energia potencjalna przejawia się dopiero wówczas, gdy ulega zmianom, tzn. gdy wykonuje pracę lub przekształca się w inną formę energii. Najczęściej energia potencjalna zamienia się w energię ruchu, czyli kinetyczną. Ep= masa · przyspieszenie ziemskie · wysokość

17. ENERGIA KINETYCZNA RUCHU • Popychając ciało możemy wprawić je w ruch. Inaczej: wykonując pracę zmieniamy jego energię ruchu. Zależy ona od masy ciała i jego prędkości. Zależność energii kinetycznej od prędkości ilustruje wykres: z którego wynika, że dwukrotny wzrost prędkości powoduje czterokrotny wzrost energii kinetycznej tego ciała. Energia ruchu = ½ · masa · wartość prędkości

18. CZY MASZYNY PROSTE ZMNIEJSZAJĄ PRACĘ ? • Maszyny proste są używane przez nas każdego dnia: nożyczki, śrubokręt, otwieracz do konserw, lewarek,.. • Podstawą działania maszyn prostych jest zasada zachowania energii. Najprostszym urządzeniem jest dźwignia. My wykonujemy pracę na jednym jej końcu, natomiast na drugim jest wykonywana praca nad obciążeniem. praca włożona = praca uzyskana, czyli: • energia włożona = energia uzyskana • Dźwignia służy więc do wzmacniania siły. Nie oznacza to, że zwielokrotnia pracę lub energię. Nie pozwala na to zasada zachowania energii Odbywa się to kosztem drogi.

19. ZASADA ZACHOWANIA ŁADUNKU ELEKTRYCZNEGO • Ładunek elektronów w obojętnym atomie równa jest liczbie protonów, dzięki czemu ładunek wypadkowy jest równy zeru. • W procesie elektryzowania elektrony przechodzą z jednego ciała do drugiego. Ładunek całkowity jest zachowany. We wszystkich procesach w skali makroskopowej, czy na poziomie atomu spełniona jest zasada zachowania ładunku.

20. ZASADA ZACHOWANIA ŁADUNKU

21. MY PO ZAJĘCIACH

22. KUBA SZUKAJĄ ŚRODKA CIĘŻKOŚCI ROBERT I ALEKS,

23. MATEUSZ, badają zależność prędkości kątowej od momentu bezwładności HANIA I KUBA

24. CIEKAWOSTKA • Jeśli Supermen wyrzuci piłkę z dostatecznie wysokiej wieży (tak wysokiej, aby można pominąć opory powietrza) piłkę nadając jej poziomą prędkość 8 km/s, to po około 90 minutach może się odwrócić i ją złapać. Jeśli wyrzuci ją z większą prędkością (ale mniejszą niż 11,2km/s) to zatoczy ona orbitę eliptyczną i powróci w to samo miejsce po nieco dłuższym czasie. Suma energii potencjalnej i kinetycznej w każdym punkcie toru lotu jest taka sama, co wynika z zasady zachowania energii. Zatem piłka znajdując się bliżej Ziemi ma większą energię ruchu, a co za tym idzie – wartość prędkości.

26. Źródła : • „Fizyka wokół nas” Paul G. Hewitt • www.fizyka.net.pl • www.fizykon.org.pl • www.szkolarbis.pl • pienkowski.nets.pl • www.zsme.net/ • http://neutrino.fuw.edu.pl • oen.dydaktyka.agh.edu.pl

27. A TO MY !

28. DZIĘKUJEMY ZA UWAGE. KONIEC!