Fiszki

Energia i jej rodzaje

Pojęcie energii, jej rodzaje, praca, moc oraz zasada zachowania energii. Wzory, jednostki (w tym kWh) i zastosowania w praktyce.

AutorEduNori

28 kart

Klasa 7

Fizyka

10+

+Klasa 8#energia#energia kinetyczna#energia potencjalna#zasada zachowania energii#praca i moc#kilowatogodzina

Brak ocen

Zaloguj się, aby zapisywać postęp nauki.

Wybierz tryb nauki

Ucz się

Pełny zestaw, wszystkie karty po kolei

Trenuj

Znane karty pojawiają się rzadziej

Do skutku

Powtarzaj aż wszystkie znasz

Tasuj kolejnośćKarty w losowej kolejności

Losuj stronęLosowo przód lub tył jako pytanie

Wszystkie fiszki w zestawie (28)

Czym jest energia w fizyce?: Energia to wielkość fizyczna opisująca zdolność ciała lub układu ciał do wykonania pracy. Jednostką energii w układzie SI jest dżul (J).
Energia jest wielkością skalarną (ma wartość, ale nie ma kierunku w przestrzeni).
Co to jest dżul (J)?: Dżul to jednostka energii i pracy w układzie SI. Jeden dżul to praca wykonana przez siłę 1 N przy przesunięciu ciała o 1 m w kierunku działania siły (1 J = 1 N · 1 m).
Co to jest energia kinetyczna?: Energia kinetyczna (E_k) to energia, którą posiada każde ciało będące w ruchu.
Podaj wzór na energię kinetyczną i wyjaśnij występujące w nim symbole.: E_k = ½ · m · v², gdzie: - m - masa ciała [kg] - v - prędkość ciała [m/s] Jednostką jest dżul (J).
Zwróć uwagę: energia kinetyczna rośnie z kwadratem prędkości - 2-krotny wzrost prędkości daje 4-krotny wzrost energii.
Od czego i w jaki sposób zależy wartość energii kinetycznej?: Wartość energii kinetycznej jest wprost proporcjonalna do masy ciała oraz do kwadratu jego prędkości.
Ciało w spoczynku (v = 0) ma energię kinetyczną równą 0 J.
Co to jest energia potencjalna grawitacji?: Energia potencjalna grawitacji (E_p) to energia, którą posiada ciało znajdujące się na pewnej wysokości nad przyjętym poziomem odniesienia.
Wartość E_p zależy od wyboru poziomu odniesienia (np. dla poziomu podłogi h = 0, więc E_p = 0 J).
Podaj wzór na energię potencjalną grawitacji i wyjaśnij występujące w nim symbole.: E_p = m · g · h, gdzie: - m - masa ciała [kg] - g - przyspieszenie ziemskie [N/kg lub m/s²] - h - wysokość nad poziomem odniesienia [m]
W zadaniach szkolnych przyjmuje się g ≈ 10 N/kg (dokładniej ok. 9,81 N/kg).
Co to jest energia potencjalna sprężystości? Podaj przykłady.: Energia zgromadzona w odkształconym ciele sprężystym. Przykłady: - naciągnięty łuk - ściśnięta lub rozciągnięta sprężyna - naciągnięta gumka
Co nazywamy energią mechaniczną ciała?: Energia mechaniczna (E_m) to suma energii kinetycznej i energii potencjalnej ciała: E_m = E_k + E_p
Co to jest praca w fizyce i jaki jest jej wzór?: Praca (W) jest wykonywana, gdy działająca na ciało siła powoduje jego przesunięcie. Wzór: W = F · s, gdzie: - F - wartość siły [N] - s - przesunięcie w kierunku działania siły [m]
Kiedy praca mechaniczna jest równa zeru?: Praca wynosi W = 0, gdy: - przesunięcie jest równe zeru (s = 0, np. pchanie ściany) - siła działa prostopadle do kierunku ruchu (np. niesienie torby wzdłuż poziomej drogi)
Trzymanie ciężaru w miejscu wymaga wysiłku mięśni, ale w sensie fizycznym praca nie jest wykonywana.
Co to jest moc i jaki jest jej wzór?: Moc (P) to szybkość wykonywania pracy (stosunek pracy do czasu jej wykonania). Wzór: P = W / t, gdzie: - W - wykonana praca [J] - t - czas jej wykonania [s]
Jaka jest jednostka mocy i co ona oznacza?: Jednostką mocy jest wat (1 W). Jeden wat to moc urządzenia, które wykonuje pracę 1 J w czasie 1 s (1 W = 1 J / 1 s).
Wielokrotności: 1 kW = 1000 W, 1 MW = 1 000 000 W.
Sformułuj zasadę zachowania energii mechanicznej.: W układzie izolowanym (przy braku oporów ruchu i tarcia) całkowita energia mechaniczna jest stała. Energia nie znika ani nie powstaje znikąd - zmienia jedynie swoją postać (E_k E_p).
Jak zmienia się energia podczas swobodnego spadku ciała?: Podczas spadku: - E_p maleje (spada wysokość h) - E_k rośnie (rośnie prędkość v) Suma E_p + E_k pozostaje stała (przy braku oporu powietrza).
Opisz przemiany energii w drgającym wahadle.: - Skrajne położenia: maksymalna wysokość (E_p = max), prędkość v = 0 (E_k = 0) - Najniższe położenie: wysokość h = 0 (E_p = 0), maksymalna prędkość (E_k = max)
Co to jest energia wewnętrzna ciała?: Energia wewnętrzna to suma energii kinetycznych wszystkich cząsteczek (ruch) oraz energii potencjalnych ich wzajemnych oddziaływań.
Rośnie wraz ze wzrostem temperatury ciała oraz przy zmianie stanu skupienia (np. topnienie).
Co to jest ciepło i w którą stronę spontanicznie przepływa?: Ciepło (Q) to sposób przekazywania energii wewnętrznej między ciałami o różnych temperaturach. Przepływa spontanicznie zawsze od ciała o wyższej temperaturze do ciała o niższej temperaturze.
Co to jest sprawność urządzenia i jak ją obliczamy?: Sprawność (η) to stosunek użytecznej energii (lub pracy) do energii (lub pracy) dostarczonej. Wzór: η = (E_uż / E_dost) · 100%
Sprawność jest wielkością bezwymiarową, zawsze mniejszą od 100% (η < 100%).
Dlaczego sprawność żadnego urządzenia nie może wynosić 100%?: Ponieważ w każdym realnym procesie część energii jest nieuchronnie rozpraszana (zamieniana w nieużyteczną energię wewnętrzną/ciepło na skutek tarcia i oporów ruchu).
Wymień przykłady odnawialnych źródeł energii.: Odnawialne źródła energii (OZE): - energia słoneczna - energia wiatrowa - energia wodna - geotermia - biomasa Ich zasoby odnawiają się w krótkim czasie.
Podaj przykłady nieodnawialnych źródeł energii i ich główną cechę.: Nieodnawialne źródła energii (paliwa kopalne): - węgiel kamienny i brunatny - ropa naftowa - gaz ziemny - paliwa jądrowe (uran) Ich zasoby są ograniczone i wyczerpywalne.
Sformułuj ogólną zasadę zachowania energii.: W układzie izolowanym całkowita ilość energii jest stała. Energia nie może powstać z niczego ani ulec zniszczeniu - może jedynie zmieniać swoją postać lub przechodzić z jednego ciała na drugie.
Podaj przykład łańcucha przemian energii w elektrowni wodnej.: E_p grawitacji wody (zbiornik) → E_k wody (spadek) → E_k turbiny (ruch) → energia elektryczna (prądnica)
Oblicz energię kinetyczną ciała o masie 2 kg poruszającego się z prędkością 3 m/s.: Dane: m = 2 kg, v = 3 m/s Wzór: E_k = ½ · m · v² Obliczenia: E_k = ½ · 2 kg · (3 m/s)² = 1 · 9 = 9 J
Jak brzmi twierdzenie o pracy i energii?: Praca (W) wykonana nad ciałem przez wypadkową siłę jest równa zmianie jego energii (ΔE): W = ΔE = E_końcowa - E_początkowa
Wykonanie pracy nad ciałem poprzez podniesienie go zwiększa jego E_p, a poprzez przyspieszenie - zwiększa E_k.
Co to jest kilowatogodzina (kWh) i ile wynosi w dżulach?: Kilowatogodzina (1 kWh) to praktyczna jednostka energii elektrycznej. 1 kWh = 3 600 000 J = 3,6 MJ
Przeliczenie wynika ze wzoru E = P · t: 1 kW (1000 W) · 1 h (3600 s) = 3 600 000 J.
Jak obliczyć moc, znając siłę i prędkość ciała w ruchu jednostajnym?: Wzór: P = F · v, gdzie: - F - wartość siły [N] - v - prędkość ciała [m/s]
Wzór wyprowadza się z podstawowej zależności: P = W / t = (F · s) / t = F · (s / t) = F · v.