|
گلوله اي به جرم 4 كيلوگرم را با سرعت اوليه 10 متر بر ثانيه از يك ارتفا ع 40 متري
به سمت پايين پرتاب مي شود . انر ژي جنبشي گلوله هنگام برخورد به زمين چقدر است ؟از
مقاومت هوا صرف نظر شود .( g=10)
مسئله :
جسمي به جرم 2 كيلوگرم را از ارتفاع 100 متري زمين بدون سرعت اوليه رها ميكنيم .
اگر 5/1 انرژي جسم صرف غلبه بر اصطكاك شود » مطلوبست :
|
الف )سرعت برخورد گلوله با
زمين ب)
انرژي جنبشي جسم در هنگام برخورد به زمين
|
 |
|
اگر 5/1
انرژي جسم صرف غلبه براصطحكاك شود 5/4 انرژي ديگر
پتانسيل است |
 |
|
|
 |
|
حل قسمت دوم :
|
 |
مسئله:
يك جسم به جرم 0.1 كيلوگرم با سرعت اوليه 40 متر بر ثانيه در
راستاي قائم بطرف بالا پرتاب مي شود . انرژي پتا نسيل گلوله در نقطه اوج چقدر است
؟( از مقاومت هوا صرف نظر شود ).
نكته:  نقطه
اوج جايي است كه ارتفاع جسم به حد اكثر رسيده و سرعت جسم (V2
) به صفر مي رسد .
مسئله :
گلوله اي از ارتفاع 31.25 متري سطح زمين رها مي شود . سرعت
برخورد جسم با زمين چقدر است ؟ از مقاومت هوا صرف نظر شود .(g=10 m/s2)
تذكر : هنگامي كه جسم رها مي شود » سرعت اوليه آن صفر است.v1=0
س: منابع عمده انرژي مورد استفاده بشر كدامند؟
ج: عبارتند از: انرژي سوخت هاي فسيلي( گاز، نفت، گازوئيل و زغال
سنگ) و انرژي الكتريكي كه توسط نيروگاههاي آبي، حرارتي، هسته اي و بادي توليد مي
شود.
س: دلايل صرفه جويي و استفاده بهينه از منابع انرژي كدامند؟
ج: 1- منابع انرژي و به خصوص منابع انرژي هاي فسيلي چون نفت و
گاز محدود هستند و استفاده بي رويه از آنها اين منابع را به سرعت به اتمام مي رساند
و احياي اين منابع هرگز ممكن نيست.
2- مصرف بي رويه منابع انرژي به خصوص سوختهاي فسيلي با توليد
ضايعات و گازهاي نامطلوب محيط را به سرعت آلوده مي كنند و اين آلودگي حيات گياهان و
جانوران و انسان را به خطر مي اندازد و در انسان باعث تشديد بيماري هاي قلبي و
عروقي مي شود.
3- مصرف تمامي اشكال انرژي در نهايت موجب گرمتر شدن محيط مي
شود. اين گرما قابل بازيافت و استفاده مجدد نيست. در نتيجه منابع انرژي قابل
استفاده به تدريج به صورت انرژي غير قابل دسترس تبديل مي شوند. براي صرفه جويي در
مصرف انرژي و استفاده بهينه از آن مي توان براي رفت و آمد از خودروهاي عمومي
مثل اتوبوس و مترو و قطار استفاده كرد، يا براي صرفه جويي در انرژي مورد نياز براي
گرمايش خانه ها در زمستان، مي توان آنها را به صورت بهتري عايقبندي كرد. يا در بكار
گيري و استفاده از وسايل و ابزارهاي الكتريكي چون لامپ هاي روشنايي، سماور برقي،
اتو و غيره از مصرف بيهوده خودداري كنيم.
Eتذكر:
در كليه تبديلات انرژي كه در نهايت يك يا چند انرژي به نوعي از انرژي پتانسيل
تبديل مي شود، بخش زيادي از انرژي اوليه قابل بازيافت و استفاده مجدد مي باشد. چند
نمونه از اينگونه تبديلات عبارتند از:
1- هنگامي كه جسمي به ارتفاعي از سطح زمين برده مي شود، انرژي
مصرف شده براي اين انتقال در جسم به صورت انرژي پتانسيل گرانشي ذخيره مي شود. هنگام
سقوط اين انرژي دوباره به صورت انرژي جنبشي بازيافت مي شود.
2- مشابه نمونه قبل، انرژي مصرف شده براي انباشت آب در پشت يك
سد در آب فوق به صورت انرژي پتانسيل گرانشي ذخيره مي شود. هنگام خروج آب از دريچه
هاي زير سد، اين انرژي به انرژي جنبشي تبديل مي شود. و توربين هاي توليد برق به
چرخش در مي آيند.
3- مقدار زيادي از انرژي الكتريكي كه براي شارژ يك باتري مصرف
مي شود در آن به صورت انرژي پتانسيل شيميايي ذخيره شده و قابل بازيافت و استفاده
مجدد مي باشد.
4- انرژي نوراني خورشيد كه به گياهان مي تابد در مواد غذايي و
اندام آنها به صورت انرژي پتانسيل شيميايي ذخيره شده و هنگام مصرف دوباره بازيافت
مي شود.
5- هنگامي كه فنري را مي كشيد يا فشرده مي كنيد، مقدار زيادي از
انرژي مصرفي براي اينكار در آب به صورت انرژي پتانسيل كشساني ذخيره مي شود. زمان
برگشتن فنر به حالت عادي اين انرژي قابل بازيافت مجدد
است.
| فعاليت 5 :
چند وسيله برقي خاصرا در نظر بگيريد و توضيح دهيد كه
انرژي الكتريكي كه به آن ها داده مي شود، چگونه در
نهايت به گرمتر شدن محيط مي انجامد.
پاسخ: اگر يك وسيله برقي مثل
اتو را در نظر بگيريم، هنگامي كه روشن است سطح داغ آن موجب گرم شدن هواي اطراف
خود مي شود و به اين ترتيب محيط را گرم مي كند.
|
| 
