Was ist mechanische Energie? Was ist potentielle Gravitationsenergie und elastische potentielle Energie? Praktische Übungen – Physik 8 Lektionen 16
Was ist mechanische Energie? Was ist potentielle Gravitationsenergie und elastische potentielle Energie? Praktische Übungen – Physik 8 Lektionen 16

Jeden Tag hören wir oft das Wort „Energie“, zum Beispiel hat ein Wasserkraftwerk die Energie des Wassers in elektrische Energie umgewandelt, Menschen wollen betreiben, müssen Energie haben, …


Was ist also Energie, in welcher khung existiert sie? Um diese Frage zu erklären, lernen wir, was mechanische Energie ist. Was ist potentielle Gravitationsenergie und elastische potentielle Energie? Was ist kinetische Energie und hängt von welchen Faktoren durch den folgenden Artikel ab.

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I. Was ist mechanische Energie?

– Wenn ein Objekt die Fähigkeit hat, Arbeit zu verrichten, sagen wir, das Objekt hat Potenzial.

– Je größer die Fähigkeit eines Objekts, Arbeit zu verrichten, desto größer ist die mechanische Energie des Objekts. Mechanische Energie wird in Joule (J) gemessen.

II. Potenzielle Energie

1. Was ist potenzielle Gravitationsenergie?

– Je höher die Position über dem Boden, desto mehr Arbeit kann es leisten, dh desto größer ist die potentielle Energie des Objekts.

Gravitationspotentialenergie ist die potentielle Energie, die durch die Position eines Objekts relativ zum Boden bestimmt wird. Wenn sich das Objekt auf dem Boden befindet, ist die Gravitationspotentialenergie des Objekts Null.

– Je mehr Masse ein Objekt hat, desto mehr potenzielle Energie hat es.

* Notiz:

– Die potentielle Energie eines Objekts hängt von der Höhenmarkierung (weil wir eine andere Position als den Boden einnehmen können, um die Höhe zu berechnen) und der Masse des Objekts ab.

2. Was ist elastische potentielle Energie?

Elastische potentielle Energie ist die potentielle Energie, die von der elastischen Verformung abhängt.

II. Kinetische Energie

Die mechanische Energie eines Objekts aufgrund von Bewegung wird als kinetische Energie bezeichnet. Je massiver ein Objekt ist und je schneller es sich bewegt, desto mehr kinetische Energie hat es.

Kinetische und potentielle Energie sind zwei Formen mechanischer Energie. Die mechanische Energie eines Objekts ist gleich der Summe seiner potentiellen und kinetischen Energie.

* Notiz:

+ Wenn ein Objekt mechanische Arbeit leisten kann (nicht das Objekt, das mechanische Arbeit verrichtet hat), hat das Objekt mechanische Energie.

– Beispiel: Ein schweres Objekt wird in einer Höhe h über dem Boden gehalten, das heißt, es verrichtet keine Arbeit, aber es hat die Fähigkeit, Arbeit zu verrichten (z. B. Wenn es losgelassen wird), also hat es Potenzial.

Die kinetische Energie eines Objekts hängt von folgenden Faktoren ab: Geschwindigkeit und Masse des Objekts.

III. Übungen zur Mechanik

* Satz C1 Seite 55 Lehrbuch Physik 8: Wenn das Gewicht auf eine bestimmte Höhe angehoben wird (H.16.1b), hat es mechanische Energie? Wieso den?

° Lösung zu Frage C1 Seite 55 Physik Lehrbuch 8:

– Haben. Wenn das Gewicht auf eine bestimmte Höhe angehoben und dann losgelassen wird, bewegt sich Objekt A nach unten, wodurch sich die Schnur dehnt. Die Spannung in der Saite bringt Objekt B dazu, sich zu bewegen, Objekt A hat also Arbeit verrichtet, also hat es mechanische Energie.

* Satz C2 Seite 56 Physik Lehrbuch 8: Es gibt eine kreisförmig gebogene Feder aus Stahl (H.16.2a). Die Feder wird durch Binden eines Seils komprimiert, auf dem sich ein Stück Holz befindet (H.16.2b). Jetzt hat der Frühling ein Potenzial. Woher wissen wir, ob die Feder potentielle Energie hat?

° Lösung zu Aufgabe C2 Seite 56 Physiklehrbuch 8:

– Um zu wissen, ob eine Feder Potenzial hat, müssen wir nur das Seil durchschneiden oder verbrennen und beobachten, dass sich die Feder öffnet und das Holzstück über der Feder nach oben gedrückt wird, sodass die Feder Arbeit geleistet hat, dh sie hat Funktion.

* Satz C3 Seite 56 Physik Lehrbuch 8: Rollen Sie die Stahlkugel A von Position 1 auf der geneigten Rutsche herunter und treffen Sie das Holzstück B (H.16.3). Wie wird das Phänomen passieren?

° Lösung zu Frage C3 Seite 56 Physik Lehrbuch 8:

– Ball A rollt von Position (1) auf der geneigten Rutsche und trifft Holz B, er kollidiert mit Holz B und bewegt Holz B.

* Satz C4 Seite 56 Lehrbuch Physik 8: Beweisen Sie, dass eine bewegte Kugel A Arbeit verrichten kann.

° Lösung zu Frage C4 Seite 56 Physik Lehrbuch 8:

– Kugel A trifft auf Holz B, wodurch sich Holz B bewegt, sodass Kugel A arbeiten kann.

* Satz C5 Seite 56 Physik Lehrbuch 8: Finden Sie aus den Ergebnissen des obigen Experiments geeignete Wörter, um die Lücken der folgenden abschließenden Sätze zu füllen:

Ein sich bewegendes Objekt hat die Fähigkeit……das heißt, es hat potentielle Energie.

° Lösung zu Frage C5 Seite 56 Physik Lehrbuch 8:

– Ein sich bewegendes Objekt ist in der Lage Arbeit dh hat Potenzial.

* Satz C6 Seite 57 Physik Lehrbuch 8: Wie ändert sich die Größe der Geschwindigkeit des Balls yên ổn Vergleich zu Experiment 1? Vergleichen Sie die Arbeit von Kugel A jetzt mit der von vorher. Wie hängt also die kinetische Energie der Kugel A von ihrer Geschwindigkeit ab?

° Lösung zu Frage C6 Seite 57 Physiklehrbuch 8:

– Der Betrag der Geschwindigkeit des Balls nimmt im Vergleich zu seiner Geschwindigkeit in Experiment 1 zu.

– Die von Sphäre A geleistete Arbeit ist größer als zuvor.

⇒ Mit zunehmender Geschwindigkeit steigt die kinetische Energie. Genaue Experimente zeigen, dass die kinetische Energie proportional zum Quadrat der Geschwindigkeit zunimmt.

* Satz C7 Seite 57 Physik Lehrbuch 8: Was passiert, wenn sich das Phänomen von Experiment 2 unterscheidet? Vergleichen Sie die von zwei Kugeln A und A’ verrichtete Arbeit. Wie hängt also die kinetische Energie der Kugel von ihrer Masse ab?

° Die Lösung zu Frage C7, Seite 57, Physiklehrbuch 8:

– Wenn eine Kugel A’ durch eine größere Masse ersetzt wird, wird das Holzstück B beim Aufprall weiter weggedrückt.

– Die von Kugel A’ geleistete Arbeit ist größer als die von Kugel A geleistete Arbeit.

Die kinetische Energie eines Objekts hängt von der Masse des Objekts ab. Je größer die Masse eines Objekts ist, desto größer ist die kinetische Energie des Objekts.

Die kinetische Energie eines Objekts ist proportional zur Masse des Objekts.

* Satz C8 Seite 57 Physik Lehrbuch 8: Die obigen Experimente zeigen, dass die kinetische Energie von welchen Faktoren abhängt und wie?

° Die Lösung zu Frage C8, Seite 57, Physiklehrbuch 8:

– Die obigen Experimente zeigen, dass die kinetische Energie von zwei Faktoren abhängt: der Masse des Objekts und der Geschwindigkeit des Objekts:

– Wenn die Masse des Objekts gleich bleibt und die Geschwindigkeit zunimmt, steigt auch die kinetische Energie (kinetische Energie ist proportional zum Quadrat der Geschwindigkeit).

Bei konstanter Geschwindigkeit ist die kinetische Energie proportional zur Masse.

* Satz C9 Seite 57 Physik Lehrbuch 8: Geben Sie ein Beispiel für ein Objekt, das sowohl kinetische als auch potentielle Energie hat.

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° Die Lösung zu Frage C9, Seite 57, Physiklehrbuch 8:

– Ein Flugzeug fliegt hoch, das Flugzeug hat eine große Höhe, also hat es potentielle Energie, und gleichzeitig hat es Geschwindigkeit, also hat es auch kinetische Energie.

* Satz C10 Seite 57 Lehrbuch Physik 8: Zu welcher Art von mechanischer Energie gehört die mechanische Energie jedes Objekts in Abbildung 16.4a, b, c?