VY_32_INOVACE_04.notebook

1

September 26, 2012

XII 9­17:11

Základní škola Nový Bor, náměstí Míru 128, okres Česká Lípa, příspěvková organizace

e­mail: info@zsnamesti.cz; www.zsnamesti.cz; telefon: 487 722 010; fax: 487 722 378Registrační číslo: CZ.1.07/1.4.00/21.3267 Název: Pomocí techniky k novým poznatkům

Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.

VY_32_INOVACE_04

Název materiálu: Polohová energieŠablona: III/2 ­ Inovace ve výuce prostřednictvím ICTČíslo výukového materiálu: 04Sada: Práce, energie, teploAutor: ing. Veronika Šolcová

Ověření ve výuce: Fyzika

Třída: 8.B Datum ověření: 25.9.2012

IX 20­13:47

Polohová energie Předmět: FyzikaRočník: 8. ročníkTematický okruh: Práce, energie, teploAnotace:

1. vzorec pro výpočet polohové energie2. druhy polohové energie3. příklady

IX 20­13:47

Polohová energie E p

• je druh mech. energie, kterou těleso získá při zvyšování své nadmořské výšky

• v grav. poli Země závisí na hmotnosti tělesa a výšce

• čím výše těleso zvedneme, tím větší E p mu dodáme

• čím větší je hmotnost tělesa, tím větší je jeho Ep

IX 20­13:50

Když zvedneme těleso o hmotnosti m do výšky h, dodáme mu polohovou energii:

Ep = m.g.h

Ep ... polohová energie (J)m ... hmotnost (kg)g ... grav. zrychlení (10N/kg)h ... výška (m)

IX 20­13:52

Další druhy polohové energie:

• gravitační potenciální energie(např. cvičení s činkami)• potenciální energie pružnosti (elastická potenciální energie)(např. natahování pružiny)• elektromagnetická potenciální energie(molekulární)• jaderná potenciální energie

IX 20­13:55

Příklady:

1/ Tašku o hmotnosti 3 kg zvedneme ze země na stůl vysoký 1,2 m. O kolik se zvětší polohová energie tašky?

m = 3 kg Ep = m . g . hh = 1,2 m Ep = 3 . 10 . 1,2g = 10 N/kg Ep = 36 J

Ep = ? (J)

Polohová energie tašky se zvětší o 36 J.

VY_32_INOVACE_04.notebook

2

September 26, 2012

IX 20­13:56

2/ O kolik se zmenší poloh. energie 1 m 3 vody, která ve vodopádu spadne o 10 m?

1 m3 = 1 000 lm = 1 000 kg Ep = m . g . hh = 10 m Ep = 1 000 . 10 . 10g = 10 N/kg Ep = 100 000 J = 100 kJ

Ep = ? (J)

Polohová energie vody se zmenší o 100 kJ.

Niagarskévodopády

IX 20­13:57

3/ Dominik vyjel výtahem z 1. do 2. patra. Vzdálenost mezi poschodími je 3 m a

Dominik má hmotnost 50 kg. Jakou získal Dominik polohovou energii? m = 50 kg Ep = m . g . hh = 3 m Ep = 50 . 10 . 3g = 10 N/kg Ep = 1 500 J = 1,5 kJ

Ep = ? (J)

Dominik získal polohovou energii 1,5 kJ, když uvažujeme, že má v prvním patře nulovou polohovou energii.

XII 9­17:46

Připomeneme si:

1 MWh = 3 600 MJ

IX 20­13:58

4/ Orlická přehradní nádrž má plochu 27 km 2. Rozdíl hladin nádrže a řeky pod přehradou

je 70 m. Jakou práci by vykonala voda z přehrady, kdyby se hladina přehradního jezera snížila o 1 m? Výsledek uveď v MWh.

S = 27 km2 = 27 000 000 m2

a = 70 mh = 1 mg = 10 N/kg

Ep = ? (J)

V = S.am = ρ.VEp = W = m.g.hEp = ρ.S.a.g.hEp = 1 000 . 27 000 000 . 70 . 10 . 1Ep = 18 900 000 000 000 J Ep = 18 900 000 MJEp = 18 900 000 : 3 600 MWhEp = 5 250 MWh

Voda z přehrady by vykonala práci 5 250 MWh.

ρ = 1 000 kg/m3

VI 30­22:04

Orlická přehrada

IX 20­13:59

5/ Aneta, Věra a Karel počítali, jakou práci musí vykonat horský nosič s hmotností 90 kg, aby vynesl do chaty tlakovou láhev s propan-butanem, která má hmostnost 50 kg. Město, ze kterého vyšel, má nadmořskou výšku 1 200 m, chata 2 200 m. Aneta počítala přímo práci, kterou je třeba vykonat ke zvednutí celkové hmostnosti o 1 km. Věra i Karel ji počítali z rozdílu polohových energií v obou místech. Věra si ale zvolila místo s nulovou polohovou energií ve městě, Karel u mořské hladiny. Jaké výsledky dostali? Čím se výsledky liší?

VY_32_INOVACE_04.notebook

3

September 26, 2012

XII 9­17:47

m1 = 90 kgm2 = 50 kg m = m1 + m2 = 90 + 50 = 140 kg

h1 = 1 200 mh2 = 2 200 m h = h1 - h2 = 2200 -1200 = 1000 m

Ep = ? (J)

Aneta: Ep = m . g . hEp = 140 . 10 . 1 000Ep = 1 400 000 J = 1,4 MJ

Věra: Ep = 140 . 10 . (2 200 - 1 200)Ep = 1 400 000 J = 1,4 MJ

XII 9­18:14

Karel: Ep1 = 140 . 10 . 2 200Ep1 = 3 080 000 JEp2 = 140 . 10 . 1 200Ep2 = 140 . 10 . 1 200Ep2 = 1 680 000 JEp = Ep1 - Ep2

Ep = 3 080 000 - 1 680 000Ep = 1 400 000 J = 1,4 MJ

Ke zvednutí celkové hmotnosti je potřeba vykonat práci 1,4 MJ. Všechny výsledky jsou stejné.

XII 9­18:14

• u polohové energie je důležitá výška těžiště

• u pohybové energie není stav těžiště tělesa rozhodující, tuto energii mohou mít i pohybující se (rotující) tělesa, jejichž těžiště je v klidu

těžiště trojúhelníka

VII 2­11:00

XII 9­18:22

Niagarské vodopády (list 7)Http://www.hdtapety.sk/pozadie/Niag%C3%A1rske­vodop%C3%A1dy/. Hdtapety.sk [online]. 2012 [cit. 2012­06­30]. Dostupné z: http://www.hdtapety.sk/images/wallpapers/nahlady/Falling%20in%20Love%20Again,%20Niagara%20Falls,%20Ontario,%20Canada­35610.jpeg

Orlická přehrada (list 11)Http://zpravy.idnes.cz/obrazem­orlik­prehrada­s­krvavou­povesti­slavi­50­let­pc0­/domaci.aspx?c=A100820_164105_praha­zpravy_sfo. Idnes.cz [online]. 2012 [cit. 2012­06­30]. Dostupné z: http://i.idnes.cz/10/083/gal/JB3540ca_mattt.jpg

Těžiště trojúhelníka (list 15)Http://www.gymhol.cz/projekt/matika/mnozi_b/opak/mnoz6.htm. Gymhol.cz [online]. 2009 [cit. 2012­06­30]. Dostupné z: http://www.gymhol.cz/projekt/matika/mnozi_b/opak/opak/image004.gif

Citace:

RAUNER, Karel. Fyzika 8 učebnice pro základní školy a víceletá gymnázia. Plzeň: Nakladatelství Fraus, 2006. ISBN 80­7238­525­9.

KOLÁŘOVÁ, Růžena a Jiří BOHUNĚK. Fyzika pro 8. ročník základní školy. Praha: Nakladatelství Prometheus, spol. s r.o., 1999. ISBN 80­7196­149­3.

Ostatní materiály byly vytvořeny v programu SMART NOTEBOOK verze 10.8.864.0 z roku 2011.

XII 9­18:22

Metodický list

Téma: Polohová energie

Autor: ing. Veronika ŠolcováPředmět: fyzikaRočník: 8. ročníkUčebnice: Fyzika 8 učebnice pro základní školy a víceletá gymnázie, Doc. Dr. Ing. Karel Rauner, Nakladatelství Fraus

Metody výuky: výklad, procvičování, zkoušení

Formy výuky: frontální výuka, skupinová práce

Pomůcky: dřevěná tělesa

Poznámky:list č.3 až č.5 ­ výkladlist č.6 až č.8 ­ příklady: žáci podle pokynů učitele říkají, co se má zapisovat, učitel postupně odkrýválist č.9 ­ opakování (převod jednotek energie)list č.10 až č.14 ­ příklady, žáci podle pokynů učitele říkají, co se má zapisovat, učitel postupně odkrýválist č.15 ­ doplňující informacelist č.16 ­ test k prověření pochopení učiva