Повна механічна енергія

 

Енергія.  

Закон збереження 

повної механічної енергії  

  короткий конспект розширеної лекції  

Енергія – це скалярна фізична величина яка є мірою різних форм руху матерії та є характеристикою стану системи (тіла) і визначає максимальну роботу, котру може виконати тіло (система).

Тіла володіють енергією:

• 1. кінетичною енергією – внаслідок руху масивного тіла;

• 2. потенціальною енергією – внаслідок взаємодії з іншими тілами, полями; 

• 3. тепловою (внутрішньою) енергією – внаслідок хаотичного руху і взаємодії своїх молекул, атомів, електронів…

Повну механічну енергію складають кінетична та потенціальна енергія.

Кінетична енергія – енергія руху

Кінетична енергія масивного тіла m, яке рухається поступально зі швидкістю v шукають за формулою:

Е_к = К = mv²/2

Кінетична енергія системи n масивних тіл:

де К_і – кінетична енергія і-того тіла.

Значення кінетичної енергії матеріальної точки або тіла залежить від вибору системи відліку, але не може бути від’ємною:

К≥0.

Теорема про кінетичну енергію:

Зміна ∆К кінетичної енергії тіла при його переході із одного положення в друге дорівнює роботі А всіх сил, які діють на тіло:

А = ∆К = К₂ – К₁ .

Сили та системи тіл

 

Класифікація сил та систем

  повторюємо уважно!  

 

Сила – це векторна фізична величина, яка є характеристикою міри взаємодії між тілами.

Сила, як векторна величина, характеризується:

1.  величиною;

2.  напрямком;

3.  точкою прикладання.

У природі зустрічається безліч найрізноманітніших сил: сила Ампера, сила Лоренца, сила кулонівської взаємодії, сила Коріоліса, неінерціальні сили, доцентрова сила, сила Архімеда, сила тяжіння, сила пружності, вага тіла, сила Всесвітнього тяжіння, і т. д. Проте видів взаємодій існує лише чотири: гравітаційна, електромагнітна, сильна та слабка. І кожна сила зі всього різноманіття сил визначає лише якусь з цих чотирьох взаємодій.

Сили поділяють на:

1.потенціальні (консервативні) та 

2.непотенціальні (неконсервативні)

Потенціальними називають сили, робота яких залежить лише від початкового та кінцевого положень і не залежить від форми траєкторії. Робота по замкненому контурі потенціальних сил завжди дорівнює нулеві. Приклади таких сил: сила тяжіння, сили пружності.

Непотенціальними називають сили, робота яких залежить від форми траєкторії. Робота таких сил по замкненому контурі відмінна від нуля. Прикладом таких сил є сили тертя та сили опору.

Похила площина. ККД

 

Поняття похилої площини

 ККД похилої площини

ознайомитись, зрозуміти та запам'ятати

Обчислюючи роботу, яку виконують транспортні засоби, слід враховувати рухи не лише по-горизонталі, але і по схилах і підйомах.

Схилом або підйомом називають негоризонтальну ділянку шляху, залежно від того, в якому напрямі розглядається рух.

мал. 1

При русі по схилу (підйомі) розрізняють: l – довжину, h – різницю висот або рівнів початку і кінця підйому, b – основу, і – крутизну схилу (або підйому).

Крутизною схилу (або підйому) називають скалярну величину, що визначається відношенням різниці висоти до основи 

і = h/b = tgα

Одиницею виміру крутизни є проміле, тобто тисячна частка одиниці ‰. 

На залізницях підйоми дуже невеликі за крутизною і становлять 2˚-3˚ або до і = 0,030. На автодорогах підйоми бувають значно крутіші. Підйоми та схили долають не лише потяги та авто, але і річковий транспорт.

Розглянемо сили, котрі діють на тіло (наприклад, транспортний засіб), котре знаходиться на похилій площині (v = 0):  

 - сила тяжіння  F_тяж = mg, 

 - реакція опори  N, 

 - сила тертя  F_т.

Робота сили пружності

 Робота змінної сили

опрацювати, зрозуміти та вивчити!!!

Три задачі

Механіка рідин та газів

 опрацювати, зрозуміти, вивчити та переписати в зошит з лекцій 

Перевірятиму у вівторок  3.11.2026 р.

Рух рідин

 Працюємо на канікулах!

Рівняння неперервності: задача

Ознайомитись із новою задачею на новий матеріал, опрацювати її розв'язок та переписати в зошит з лекцій.

Перевірятиму у вівторок  3.11.2026 р.

***

 

Течія рідини по трубах

Урок-лекція у 8 класі  ЛФМЛ 

8 клас НУШ

Течія рідини по трубах

різного поперечного перерізу

Урок-лекція

з теми: "Механіка рідин".

1. Модель ідеальної рідини. Характеристики потоку.
2. Рівняння неперервності.

Всім вдалого перегляду.

* ** *

Механіка рідин

Урок розв'язування задач

8 клас НУШ

Тиск. Сила Архімеда

Розв'язуємо задачі різного типу складності 

з теми: "Механіка рідин".

Всім вдалого перегляду.

Вакуумний аеростат

 

Дещо про збільшення 

підіймальної сили...

Чому не будують вакуумних аеростатів чи дирижаблів?  

Адже відомо, що чим легшим газом заповнено кулю, тим більша у неї підіймальна сила. Справді, при сталому об’ємі V аеростата архімедова сила F_a = ρ_пgV залишається сталою, а сила тяжіння газу  m_гg = ρ_гgV буде тим меншою, чим менша густина газу. 

Тоді підіймальна сила 

F_п = ρ_пgV – ρ_гgV = (ρ_п  - ρ_г)gV

буде тим більша, чим менша густина газу. Саме з цієї причини аеростати та дирижаблі заповнюють гелієм або воднем. Але чому тоді не будують вакуумних аеростатів та дирижаблів, адже в цього літаючого засобу підіймальна сила буде найбільшою?

Причин, по яких досі не реалізовано цей проект є дві.

Імплозія

Атмосферний тиск

 (Імплозія - напрямлений вибух всередину ) 

- Чи можна сховатися від атмосферного тиску? 
- Наскільки великим є цей тиск?

Дані запитання неодноразово чути на уроках фізики. Відповіді на них знає, мабуть, кожен. Про величину тиску повітря можемо судити з наступного. Звичайний листок формату А4 має площу S = 0,063 см². Атмосферний тиск р₀ = 101325 Па. Сила, з якою атмосфера тисне на сторону листка F = pS = 6400 H. Ця сила дорівнює дії штанги масою 640кг.

Про фантастично велику дію атмосфери розкаже наступна гіф-ка.

Імплозія цистерни...

     

Після промивки цистерни гарячою водою було закрито люк-кришку. З часом повітря всередині цистерни охолодилося, що зумовило зменшення тиску. Зовнішній тиск залишавя незмінним, оскільки змінити суттєво атмосферний тиск нереально. 

Результат дії різниці тисків бачимо на гіф-картинці.

P.S. Обдаровані діти можуть знати відповіді на наступні запитання:

1.  Хто виконав роботу по деформації цистерни?
2.  Як розрахувати величину цієї роботи?
3.  В яких одиницях вимірюється робота в СІ та СГС?

Атмосфера

 

Склад атмосфери

 (Парниковий ефект)

+ відео уроку

Атмосфера Землі з космосу

  

Відомо, що вже тривалий проміжок часу склад атмосфери Землі є стабільний, попри найрізноманітніші старання людини його змінити: 78% азоту, 21% кисню та  ≈0,9% аргону. Правда, ще є невеликі домішки вуглекислого газу, водяної пари та крихітна частка неону, гелію, криптону, озону та водню. Вміст інших газів є доволі незначний. Склад атмосфери визначається геологічною історією планети, а також тим, що всі гази атмосфери повинні знаходитись в хімічній рівновазі один з одним, з океанами та з речовиною земних порід.

* ** *

Динаміка

(урок-аналіз контрольної роботи)

  8-й клас  А

Урок розв. задач у 8-му класі ЛФМЛ

Задачі  1,2

***

 

Блоки

(урок-практична)

  8-й клас  

Урок розв. задач у 8-В класі ЛФМЛ

1. Нерухомий блок.

2. Рухомий блок. 

3. Степеневий поліспаст.

4. Задача.

Сила тертя в побуті...

 

Завдяки якій силі ми ходимо?

(8 клас НУШ)

   цікаво   

Сили та системи тіл

 

Класифікація сил та систем

Сила – це векторна фізична величина, яка є характеристикою міри взаємодії між тілами.

Сила, як векторна величина, характеризується:

1.  величиною;

2.  напрямком;

3.  точкою прикладання.

У природі зустрічається безліч найрізноманітніших сил: сила Ампера, сила Лоренца, сила кулонівської взаємодії, сила Коріоліса, неінерціальні сили, доцентрова сила, сила Архімеда, сила тяжіння, сила пружності, вага тіла, сила Всесвітнього тяжіння, і т. д. Проте видів взаємодій існує лише чотири: гравітаційна, електромагнітна, сильна та слабка. І кожна сила зі всього різноманіття сил визначає лише якусь з цих чотирьох взаємодій.

Сили поділяють на:

1.потенціальні (консервативні) та 

2.непотенціальні (неконсервативні)

Потенціальними називають сили, робота яких залежить лише від початкового та кінцевого положень і не залежить від форми траєкторії. Робота по замкненому контурі потенціальних сил завжди дорівнює нулеві. Приклади таких сил: сила тяжіння, сили пружності.

Непотенціальними називають сили, робота яких залежить від форми траєкторії. Робота таких сил по замкненому контурі відмінна від нуля. Прикладом таких сил є сили тертя та сили опору.

Динаміка

 Закони Ньютона

   вчимо та розуміємо   

• Під інерцією розуміють властивість тіл зберігати свою швидкість по величині та напрямку або стан спокою при відсутності дії зі сторони інших тіл.

• Під дією інших тіл дане тіло, намагаючись зберегти свій попередній стан, змінює попереднє значення швидкості не відразу, а поступово.

• Системи відліку в яких виконується закон інерції називають інерціальними системами відліку (ІСВ).

• У всіх інерціальних системах відліку закони механіки однакові:  всі ІСВ рівноправні – (називають принцип відносності Галілея).

Перший закон Ньютона:

Існують інерціальні системи відліку відносно яких тіла, що рухаються поступально, зберігають свою швидкість сталою, коли на них не діють інші тіла або дія інших тіл скомпенсована.

Коливальний механічний рух

Механічні коливання

  формуємо поняття  

Пружинний маятник

Коливаннями або коливальними рухами називають такі види механічного руху чи зміни стану системи, які періодично повторюються в часі, наприклад, механічні коливання тіла на пружині, коливання маятників, коливання струн, вібрації фундаментів будівель, електромагнітні коливання в коливальному контурі.

За фізичною природою коливання поділяють на: 

механічні та електромагнітні.

За характером коливань - 

на вільні, вимушені та автоколивання.

Хоча коливання досить різноманітні за своєю фізичною природою, але вони мають спільні закономірності й описуються однотипними математичними методами.

Механічні коливання - періодичне зміщення тіла то в один, то в другий бік відносно положення рівноваги.

Готуючись до контрольної (продовження)

  Задача

відносність руху

Увага!

Переглядаючи дане повідомлення слід зробити наступне:

1. Прочитати умову задачі, спробувати розв'язати самостійно та звіритись із наведеним розв'язком.

2. Звернути особливу увагу на оформлення задачі (саме так повинні оформлятись задачі на ДКР та КР).

3. Дана задача, або схожа, може зустрітись на наступній тематичній.

Готуючись до контрольної

 

  Задача на відносність руху

Увага!

Переглядаючи дане повідомлення слід зробити наступне:

1. Прочитати умову задачі, спробувати розв'язати самостійно та звіритись із наведеним розв'язком.

2. Звернути особливу увагу на оформлення задачі (саме так повинні оформлятись задачі на ДКР та КР).

3. Дана задача, або схожа, може зустрітись на наступній тематичній.