Тема.Закон сохранения энергии. Решение задач.
ЦЕЛЬ.Закрепить тему путем решения задач.
ХОД УРОКА.
Разберите предложенные задачи.
ЗАПИШИТЕ ИХ В ТЕТРАДЬ.
Закон сохранения энергии – в замкнутых системах энергия ниоткуда не берется, никуда не исчезает. Она может только переходить от одного тела к другому и превращаться из одного вида в другой.
Виды механической энергии
Кинетическая эергия (обладают любые движущиеся тела):
;
Где m – масса тела, V – скорость.
Потенциальная энергия (для тела, поднятого над землей):
Где h – высота поднятия тела над землей, g – ускорение свободного падения (9,8 Н/кг).
Потенциальная энергия (для упругодеформированных тел):
;
Где k – жесткость тела, х – величина деформации.
Задача №1
Условие
На какую высоту поднимется тело, подброшенное вертикально вверх, с начальной скоростью 20 м/с? При решении задачи не учитывается сопротивление воздуха.
Дано: V=20 м/c; h=? 
Решение
Кинетическая энергия, полученная в броске, будет переходить постепенно в потенциальную энергию:
упрощаем это выражение до:
При упрошенных расчетах принято величину ускорения свободного падения (g) рассчитывать как 10 Н/кг.
Математически преобразуем формулу для нахождения h:
Ответ: высота подъема тела 20 метров.
Задача №2
Условие
Необходимо рассчитать жесткость пружины, если известно, что при растяжении ее на 20 см пружина приобрела потенциальную энергию упругодеформированного тела 20 Дж.
Дано: х=20 см=0,2 м; Ер=20 Дж; k=?
Решение
умножаем правую и левую часть на 2, для получения промежуточной формулы:
выражаем величину k:
|
|
проверим размерность величины, которую получили:
Ответ: жесткость пружины равна 
.
Задача №3
Условие
Спусковую пружину игрушечного пистолета сжали на 5 см, при вылете шарик массой 20 г приобрел скорость 2 м/с. Необходимо рассчитать, какова жесткость пружины.
Дано: х=5 см=0,05 м; m=20 г=0,02 кг; V=2 м/с; k=?
Решение
По закону сохранения энергии, потенциальная энергия упругодеформированной пружины перейдет в кинетическую энергию движения шарика:
упрощаем данное выражение:
выражаем величину k:
Ответ: жесткость пружины равна 
.
Заключение
При решении задач на этом уроке мы применяли закон сохранения энергии, но не учитывали сопротивление среды, так как считали систему замкнутой. Вспомнили формулировку этого закона и формулы нахождения потенциальной и кинетической энергии.
Д.З. ПОВТОРИТЕ ЗАКОНЫСОХРАНЕНИЯ.