انرژي ذرات تشكيل
دهنده جسم را مي گويند .
اگر جسمي گرما بگيرد
، انرژي دروني آن افزايش مي يابد.
اصطكاك نوعي انر ژي
دروني است
س: اثر مالش (يا اصطكاك) بر پايستگي انرژي يك جسم چگونه است؟
ج:
در اثر مالش سطح دو جسم بر روي يكديگر مقداري از انرژي جنبشي آنها به انرژي دروني
دو جسم تبديل مي شود و دماي آنها را بالا مي برد. در اين مورد چون مقداري از انرژي
به صورت گرما عملاً غيرقابل استفاده مجدد مي شود، اصطلاحاً مي گوييم انرژي تلف شده
است. اما در واقع انرژي تلف نمي شود بلكه به انرژي دروني دو سطح تبديل شده است.
| پاسخ
دهيد1:
1-
توپي را كه در روي زمين در حال حركت است، در نظر بگيريد سرعت توپ رفته رفته كم
شده و بالاخره متوقف مي شود.انرژي جنبشي توپ كجا رفته است؟
2-
پنكه اي را كه روشن است، خاموش مي كنيم .چه اتفاقي مي افتد؟ مشاهده خود را بر
اساس قانون پايستگي انرژي توضيح دهيد.
پاسخ
1- هنگامي كه توپ روي
زمين حركت مي كند، در اثر اصطكاك بين سطح هاي زمين و توپ و انرژي جنبشي توپ به
تدريج به زمين منتقل شده و تبديل به انرژي دروني آن مي شود در نتيجه از سرعت
توپ كاسته مي شود تا زماني كه به طور كامل متوقف شود.( از مقاومت هوا در مقابل
حركت توپ صرفه نظر مي شود).
پاسخ
2- با خاموش كردن
پنكه پروانه آن به علت داشتن انرژي جنبشي بلافاصله متوقف نمي شود بلكه اين
انرژي در اثر وجود اصطكاك در بين قطعات آن و نيز به علت مقاومت هوا در مقابل
حركت پروانه به تدريج به گرما تبديل مي شود تا زماني كه به طور كامل بايستد. |
| تمرين
3:
اتومبيلي به جرم
1000kg با سرعت(
20m/s ( 72
در حال حركت است اگر اتومبيل ترمز كند و متوقف شود، چه مقدار انرژي به انرژي
دروني جاده و لاستيكها تبديل شده است؟
جواب: انرژي جنبشي اتومبيل
هنگام حركت برابر است با:
همين مقدار انرژي هنگام
توقف اتومبيل به انرژي دروني جاده و لاستيكها تبديل مي شود. |
در آپلتهاي زير اثر
گرما را بر مولکولهاي گاز ملاحظه نماييد:
مثال :
در اثر مالش دو دست به يكديگر انرژي جنبشي به انرژي دروني تبديل مي
شود.
| پاسخ دهيد 2:
در فصل سوم کتاب علوم تجربی سال اول را هنمايي
با اثر گرما بر حالت مواد آشنا شديد . با توجه به آنچه که تا کنون فرا گرفته
ايد ، حالتهايي را نام ببريد که :
الف : افزايش انرژی درونی جسم بصورت گرمتر شدن آن ظاهر می شود.
ب: افزايش انرژی درونی جسم بصورت گرمتر شدن آن ظاهر نمی شود.
جواب : الف) جوش آمدن آب کتری - گرم شدن هواي
اتاق - آب شدن يخ -و....
جواب : ب ) جمع شدن فنر - رشد گياهان - خوردن غذا و قوی تر شدن و .....
|
انرژي نه خود به خود
به وجود مي ايد و نه خود به خود از بين مي رود بلكه ازصورتي به صورت ديگر تبديل مي
شود.
مثال :
در يك لامپ روشن
انرژي الكتريكي به :
1. انرژي نوراني
2. انرژي
گرمايي
تبديل مي شود.
س: چند مثال براي قانون پايستگي انرژي بيان كنيد؟
ج:
مثال1: هنگامي كه به توپ ساكني ضربه مي زنيد، انرژي از پاي شما به توپ منتقل مي
شود و آن را به حركت در مي آورد اما تا وقتي به توپ ضربه زده نشده است انرژي آن
پايسته مي ماند و قادر به حركت نخواهد بود.
مثال 2: وقتي دو توپ مشابه كه با سرعتهاي مختلف در حال حركت هستند با هم برخورد
كنند سرعتشان تغيير مي كند زيرا بنا به قانون بايستگي انرژي توپي كه سرعت بيشتري
دارد انرژي جنبشي بيشتري نيز دارد و مقداري از اين انرژي را به توپ ديگر كه سرعت
كمتر و در نتيجه انرژي جنبشي كمتري دارد مي دهد لذا با تغيير انرژي توپها بعد از
برخورد سرعت آنها نيز تغيير مي كند.
تمرين 4
در مثال 3 کتاب (يا مثال 1فوق) ، اگر در اثر ضربه،
5 ژول انرژی به توپ منتقل شود و جرم توپ 0.5 کيلوگرم
باشد ، سرعت آن چقدر مي شود ؟
k=(1/2)mv2 --> V2 =2.k/m=2*5/0.5=20 -->V=4.47 m/s |
| فعاليت 3:
با بحث در گروه خود قانون پايستگي انرژي را در مورد
راه رفتن انسان بكار بريد و
نتيجه را به کلاس درس ارايه دهيد.
پاسخ: هنگام راه
رفتن انسان بر روي زمين انرژي جنبشي حاصل از حركت او به دو طريق به زمين منتقل
مي شود و در نهايت انرژي مجموع( زمين-شخص) ثابت باقي مي ماند .اول آنكه مقداري
انرژي در اثر اصطكاك بين سطح هاي زمين و كفش به زمين منتقل مي شود و انرژي
دروني آنها را افزايش مي دهد. دوم آنكه وقتي راه مي رويم به اندازه بسيار جزئي
زمين را در جهت خلاف حركت خودمان به چرخش در مي آوريم در نتيجه مقدار نا محسوسي
از انرژي جنبشي انسان به زمين منتقل مي شود.
|
| 
