انرژی پتانسیل کشسانی

نویسنده: آرین

انرژی است که در اجسامی مانند فنر ذخیره میشود و در اثر تغییر طول در آن ها بوجود می آید.

-از این انرژی برای ساعت های کوکی،تیر و کمان،ماشین های اسباب بازی،تله موش و... استفاده میشود.فرمول محاسبه انرژِی پتانسیل کشسانی

U=1.2 K X²

یادآوری)Kبه معنی ثابت فنر است.
سوال)فنری به طول 20cmداریم.اگر ثابت فنر 10N/cmباشد و طول فنر20cmافزایش یابد انرژی پتانسیل کشسانی در فنر چقدر خواهد بود؟
حل:

k=10N/m×100=1000N/m
x=20cm=0.2m
U=1/2×1000×(2/10)²=500×4/100=20j

.انرژی مکانیکی

نویسنده: آرین

دوشنبه 16 فروردین 1389

انرژی مکانیکیEبه مجموع انرژی های پتانسیل و جنبشی انرژی مکانیکی گویند.

E=U+K

مثال حل شده:
جسمی به جرم 4kg در ازتفاع 50m زمین با سرعت 72km/hحرکت میکند.انرژی مکانیکی این جسم را بیابید.

U=4×10×50=2000j
k=1/2×4×400=800j
بنابراینE=2000+800=2800j

چند تست بی مزه

 • سرعت نور چقدره ؟

الف) خوب است

ب) بد نیست

ج) شما چطوری ؟

د) چه خبر ؟


  •  کدام دانشمند جاذبه زمین را کشف کرد ؟

الف) نیوتن

ب) کیلوگرم

ج) متر بر مجذور ثانیه

د) نیترات مس


  • یکی از وسایل مربوط به فیزیک که در عینک ، تلسکوپ و میکروسکوپ به کار میرود ؟

الف) عدسی

ب) کاچی

ج) فرنی

د) سرشیر با دوغ


 •  یکی از اشکال ماده ؟

الف) گاز

ب) یخچال

ج) بخاری

د) ماشین ظرف شویی


•  نام دیگر گازهای بی اثر مثل هلیم ، نئون و ...؟

الف) گازهای نجیب

ب) گازهای سر به زیر

ج) گازهای باوقار

د) کلا بچه های خوبی هستن

تمرينات (انرژي)

تمرينات (انرژي)

 

1 – توپي را كه در روي زمين است و حركت مي كند، در نظر بگيريد. سرعت توپ رفته رفته كم شده و بالاخره متوقف مي شود.انرژي جنبشي توپ كجا رفته است؟اصطكاك عاملي است كه باعث توقف توپ مي گردد و در اثر اصطكاك انرژي جنبشي توپ تبديل به انرژي دروني در توپ و زمين مي گردد.

2 – در فصل سوم كتاب علوم تجربي سال اول راهنمايي با اثرگرما بر حالت مواد آشنا شديد. با توجه به آنچه تاكنون فرا گرفته ايد حالت هايي را نام ببريد كه :
الف – افزايش انرژي دروني جسم بصورت گرمتر شدن آن ظاهر مي شود.

ب- افزایش انرژی درونی جسم بصورت گرمتر شدن آن ظاهر نمی شود.

الف) ميله اي فلزي را گرم مي كنيم تا دماي آن از °20 (سانتی گراد) به °80برسد. با گرم كردن ميله انرژي دروني آن افزايش مي يابد و دماي آن از 20ْ C درجه به 80ْ C مي رسد.
ب) مخلوط آب و يخ را گرم مي كنيم تا زماني كه تمام يخ ذوب نشده است ، دماي آب و يخ صفر درجه سانتي گراد است. اين نشان مي دهد كه پدديده ي ذوب يك فرآيند گرماگير است و با گرفتن گرما در دماي ثابت انرژي دروني جسم افزايش يافته و از حالت جامد به مايع تبديل مي شود.

3- الف – فرض كنيد توپي را بدين راه‌، مثلاً نقطه C‌ در شكل (1-10) متوقف كنيم. اگر آن را رها كنيم حركت توپ چگونه خواهد بود. آيا مي توان گفت كه در نقطه C توپ داراي انرژي پتانسيل گرانشي است ؟ شكل (1-10( ص 13الف – هر گاه توپ تا نقطه ي c‌بالا برده شود در آن انرژي پتانسيل گرانشي نسبت به سطح زمين ذخيره مي گردد هر گاه آن را در نقطه C‌رها كنيم. به لحاظ انرژي پتانسيلي كه دارد، به طرف پائين حركت مي كند و هر لحظه انرژي پتانسيل آن به انرژي جنبشي تبديل مي گردد.
انرژي پتانسيل توپ در نقطه c برابر (u=mgh) مي باشد كه hc ارتفاع قائم نقطه ي c تا سطح زمين مي باشد.

ب) فرض كنيم در شكل (1-10) اصطكاك وجود نداشته باشد آيا توپ مي تواند بالاتر از نقطه B برود؟وقتي توپ سطح شيبدار را بالا مي رود. قسمتي از آن انرژي صرف غلبه بر اصطكاك مي گردد. به صورت انرژي دروني در مي آيد تا به نقطه B برسد. حال اگر سطح بدون اصطكاك باشد، در نقطه B توپ باز همه انرژي جنبشي خواهد داشت و مي تواند از اين نقطه نيز بالاتر برود.

4 – در شكل (1-13) هنگاميكه گلوله در نقطه C بين دو نقطه A,B قرار دارد. آيا انرژي پتانسيل در فنر ذخيره شده است؟ آيا گلوله داراي انرژي جنبشي است؟

در نقطه c قسمتي از انرژي جنبشي گلوله به صورت انرژي پتانسيل كشساني در فنر تبديل مي گردد و چون گلوله هنوز متوقف نشده است، داراي انرژي جنبشي است.

ب) فرض كنيد پس از برخورد گلوله با فنر، گلوله فنر بچسبد، حركت بعدي گلوله را توصيف كنيد و تبديل هاي انرژي را با استفاده از قانون پايستگي انرژي توضيح دهيد.
اگر گلوله به فنر بچسبد، در دستگاه فنر و گلوله انرژي پتانسيل كشساني به انرژي جنبشي بالعكس تبديل مي شوند و چون سطح داراي اصطكاك است. رفته رفته انرژي دستگاه به انرژي دروني تبديل مي شود و پس از چند حركت رفت و برگشت گلوله در راستاي افقي در آخر تمام انرژي دستگاه به صورت انرژي دروني درآمده و گلوله متوقف مي شود.

5 – در اسباب بازيهاي كودكي ، انرژي لازم براي حركت آنها از كجا تأمين مي شود؟به وسيله انرژي كشساني فنر، در كوك اسباب بازي انرژي مكانيكي به صورت انرژي كشساني در فنر ذخيره مي شود. به هنگام كار كردن اسباب بازي مورد استفاده قرار مي گيرد.

  تمرينات پاياني فصل اول

1 – با توجه به جدول (1-2) به پرسش هاي زير پاسخ دهيد :

الف – اگر شخصي يك شبانه روز بخوابد، چه مقدار انرژي مصرف مي كند؟
باتوجه به اين جدول، آهنگ مصرف انرژي براي خوابيدن 5kJ/min مي باشد كه به صورت زير در يك شبانه روز محاسبه مي گردد:

5×60×24=7200kJ

ب : انرژي كه براي يك ساعت نشستن در كلاس مصرف مي شود بيشتر است يا انرژي كه صرف ده دقيقه دوچرخه سواري مي شود؟

باز با توجه به اين جدول آهنگ مصرف انرژي براي نشستن در كلاسدرس

KJ/MIN

6/12

و آهنگ مصرف انرژي براي دوچرخه سواري باسرعت

(13-18km/h)

برابر

23/9kJ/min

و با سرعت 21km/h برابر 42kj/min مي باشد.

12/6×60=756kj يك ساعت در كلاس
23/9×10=239kj دوچرخه سواری معمولی در ده دقیقه

42 × 10 = 420 KJ دوچرخه سواری تند در ده دقیقه

پس نشستن در كلاس درس به مدت يك ساعت انرژي بيشتري لازم دارد.

2 – توپي را از ارتفاع يك متري سطح زمين از حال سكون رها مي كنيم. توپ بعد از برخورد با زمين با ارتفاع كم تر از يك متر بالا مي رود اين مثال را بر اساس پايستگي انرژي توضيح دهيد.وقتي يك توپ از ارتفاع h رها مي شود. انرژي پتانسيل آن به اندازه U=mgh مي باشد و وقتي به سطح زمين مي رسد تمام انرژي پتانسيل توپ به انرژي جنبشي تبديل مي گردد و قسمتي از آن صرف مقاومت هوا مي گردد، در برخورد با زمين و تغيير جهت توپ قسمتي از انرژي توپ به انرژي دروني تبديل مي گردد در اين صورت انرژي توپ به خاطر مقاومت هوا و برخورد با زمين كاهش مي يابد و توپ تا ارتفاع كمتر از يك متر بالا مي رود.

3 – با استفاده از رابطه ي انرژي پتانسيل گرانشي جدول زير را كامل كنيد.

U(J)	h(m)	g(m/s)	m(kg)
2/4	1/2	10	0/2
28	2	10	1/4
196	5	9/8	4K
78/4	10	9/8	0/8

رديف اول ) U= mgh "v=0/2×10×1/2=2/4 J
رديف دوم ) U=mgh " => h=U /mg = (28 / 1.4 * 10)
رديف سوم ) U=mgh => m = U/gh = (196 / 9.8 *5)" 
رديف چهارم ) U=mgh " => g = U / mh = 78.4 / 0.8 * 10 = 9/8 m/s²

4 – گلوله اي به جرم 5/0 کیلوگرم با سرعت اوليه 20m/s در امتداد قائم به طرف بالا پرتاب مي كنيم هر گاه 10% انرژي گلوله صرف غلبه بر مقاومت هوا شود، گلوله تا چه ارتفاعي بالا مي رود؟ (g=10m/s²)انرژي جنبشي اوليه ي گلوله برابر انرژي پتانسيل ثانويه به علاوه انرژي كه صرف غلبه بر مقاومت هوا شده است مي باشد.

K₁ = U₂ + 0.2 K₁

K ₁- 0.2 K₁ = V₂ = > 0.8 K₁ = U₂

0.8 (1/2 mv²) = mgh => 0.47² = gh => 0.4 * (15)² = 10 * h => h = 9m

5- توپي به جرم يك كيلوگرم را با سرعت 5m/s در امتداد قائم به طرف بالا پرتاب مي كنيم. انرژي پتانسيل گرانشي بالاترين ارتفاعي كه توپ به آن مي رسد، چقدر است؟ سرعت آن در نيمه راه چقدر است ؟ از مقاومت هوا چشم پوشي كنيد.بدليل چشم پوشي از مقاومت هوا ، وقتي توپ به بالا پرتاب مي شود، تمام انرژي جنبشي آن به انرژي پتانسيل تبديل مي شود . پس :

K₁=V₂
K₁= 1/2 mV₂
m = 0.5 kg
V = 8 m/s" => V ₂=k₁= 1/2 × 0/5× (8)²

ب : براي بدست آوردن سرعت گلوله در نيمه راه مسير ابتدا ارتفاع كل را بدست مي آوريم.

V₂=mgh
16=0/5×10×h=> h=3/2m

h' = h/2 = 3.2 / 2 = 1.6 m

اگر انرژي پتانسيل و انرژي جنبشي در نيمه راه مسير v₃ , k₃ باشد، مي توان نوشت :

U₂ = U ₃+ K

mgh = mgh' + 1/2 m (v₃)²

gh = gh '+ 1/2 v²₃ => 10*3.2 = 10 * 1.6 + 1/2 V²₃

=> 10 * 3.2 = 10 * 1/6 + 1/2 V²₃ => V ₃= 4√2 m/s

6 - جمله هاي زير را كامل كنيد:
الف) در يك لامپ روشنايي انرژي الكتريكي به انرژي نوراني تبديل مي شود
ب) در پنكه، انرژي الكتريكي به مكانيكي تبديل مي شود
پ) به وسيله ي مالش دستها به هم مي توانيم انرژي جنبشي را به انرژي دروني تبديل كنيم
ت) در پر كردن باتري ماشين ، انرژي الكتريكي به انرژي شيميايي تبديل مي شود.

7 – انرژي زمين گرمايي در چه صورت تجديد پذير محسوب مي شود؟انرژي زمين گرمايي در صورتي تجديد پذير محسوب مي شود كه انرژي برداشت شده بيش از انرژي كه از طريق مركز زمين جايگزين مي شود نباشد و همچنين مقدار آب تزريق شده و آب خارج شده برابر باشد.

اصلاحیه علوم هفتم

جمعه نوزدهم مهر 1392 :: 21:4 ::  نويسنده : مجید ورشاوی

 همکاران و معلمان محترم علوم پايه هفتم لطفا اصلاحات زير را در كتاب درسي وارد كنيد:

1- در صفحه 34؛ عبارت فرازش و چگالي را جابه جا كنيد و روي فلش هاي سمت چپ و بالا بنويسيد.

2-   در صفحه 40؛ در فعاليت شكل دو مكعب را به صورت زير اضافه كنيد:

يك سانتي متر مكعب چوب كاج، 0.44 گرم جرم دارد.

يك ميلي لیتر آب، يك گرم جرم دارد.

3-  در صفحه 40 و 44؛ به جاي مفرغ برنج بنويسيد.

4- در صفحه 49 ؛ به جاي 15 كيلوگرم ، 500 كيلوگرم بنويسيد.

5-   در صفحه 58 ؛ پرسش 3 بند آخر: در كنار شمش ها بنويسيد "اتن آلومينيوم"

با اتمام تهیه و البته ویرایش جزوه فصل های کتاب علوم تجربی سال هفتم اینک می توانید این فصل ها را در قالب یک فایل PDF دانلود فرمایید . تهیه این  این جزوه بیش از یک ماه زمان برده و  در آن تمامی قسمت های کتاب درسی  به صورت پرسش و پاسخ و نکات آموزشی بیان گردیده است. امیدوارم این جزوه مورد استفاده شما واقع بیفتند .

از کلیه بازدیدکنندگان گرامی تقاضامندم در صورت استفاده از جزوه در سایت یا وبلاگ خود منبع را ذکر فرمایند و برای قرار دادن لینک دانلود همان لینکی که در ادامه مطلب این پست قرار گرفته را منظور فرمایند 

با تشکر 

فریبرز طاهری

ادامه مطلب

مسئله پشت جلد کتاب ریاضی هفتم

ابو جعفر محمد ایوب حاسب طبری

حکیم و دانشمند ایرانی در قرن پنجم هجری و از جمله ریاضیدانانی بوده است که در علم حساب و هندسه کارهای بزرگی انجام داده است. از جمله آثار ایشان می توان به کتاب مفاتیح المعاملات اشاره کرد.

مسئله زیر در کتاب مفاتیح المعاملات آمده است.

آیا می توانید پاسخ آنرا بیابید؟

• بازرگانی یک درهم به غلامش داد و گفت برو به اندازه یک درهم خربزه بخر و به باربر بده تا بیاورد. هزینه بیست خربزه یک درهم است و باربر شصت خربزه با یک درهم به مقصد می رساند. غلام خربزه خرید و بهمراه باربر آورد. غلام چند خربزه آورده است؟

می توانید برای مشاهده و دانلود فایل پاسخ این مسئله به ادامه مطلب مراجعه نمایید ...

ادامه مطلب...

Riazi7.ir

فصل 8 کتاب علوم هفتم

فصل کا ر ، توان ، انرژی

. توان ماشين A دو برابر ماشين B مي باشد و بازده ماشين A نصف بازده ماشين B مي باشد، يعني :
1) كار مفيد ماشين A دو برابر ماشين B مي باشد. 
2) ماشين B كار مفيد بيشتري را آهسته تر انجام مي دهد. 
3) ماشين A كار مفيد بيشتري را سريعتر انجام مي دهد. 
4) زمان انجام كار ماشين B نصف ماشين A مي باشد.

2. بازده ي ماشيني 80% و كار غيرمفيد آن 200 ژول مي باشد، كار مفيد ماشين چند ژول است؟
1) 250 
2) 1000 
3) 800 
4) 160 

۳. كار مفيد ماشيني سه برابر كار غيرمفيد آن مي باشد، بازده ماشين چند درصد است؟
1) 25 
2) 75 
3) 33 
4) 90 



. به وسيله يك ديلم با نيروي محرك 200 نيوتني سنگي به جرم 40 كيلوگرم را3 متر جابه جا كرده ايم. اگر جابه جايي نيروي محرك 15 متر باشد، بازده ماشين چند درصد مي باشد؟
g=10N/kg 
1)4 
2)40 
3)80 
4)20 



. توسط كدام يك از كميت هاي زير مي توان كار را اندازه گيري كرد؟
1) نيرو × زمان 
2) توان × جابه جايي 
3) جا به جايي × زمان 
4) توان × زمان 

8. كدام يك از ماشين هاي زير علاوه بر افزايش مسافت و سرعت اثر نيرو با تغيير جهت نيرو نيز به ما كمك مي كنند؟
1) جاروي فراشي 
2) جك 
3) قيچي خياطي 
4) انبردست 

. كدام مطلب در مودر ماشين ها درست نيست؟
1) بعضي از ماشين ها موجب صرفه جويي در وقت مي شوند. 
2) بعضي از ماشين ها موجب صرفه جويي در نيروي محرك مي شوند 
3) بعضي از ماشين ها موجب صرفه جويي در كار مي شوند 
4) بعضي از ماشين ها با تغيير جهت نيرو به ما كمك مي كنند 

۱0. كدام يك از ماشين هاي زير با افزايش مقدار نيرو به ما كمك مي كند؟
1) جاروي فراشي 
2) جك 
3) موچين 
4) قرقره پرچم 

 

. در كدام حالت كار انجام مي شود؟
1) وزنه برداري وزنه در بالاي سر خود نگه مي دارد 
2) حركت آزادانه اجسام در فضاي بي كران 
3) جسمي با سرعت ثابت بر مسير راست بدون اصطكاكي در حال حركت اس 
4) هيچ كدام 


۱4. بالابري در مدت 1 دقيقه براي بالابردن جسمي 60 كيلوژول كار انجام مي دهد، توان اين بالا بر چند وات مي باشد؟
1)60 
2)60000 
3)1 
4)1000 

۱۵. مزيت مكانيكي ماشيني بزرگتر از يك مي باشد. كدام مطلب در مورد اين ماشين درست مي باشد؟جا به جايي نيروي مقاوم و dE جابه جايي نيروي محرك است.
1)dE>dR 
2)E>R 
3) dR>dE 
4) dE=dR 

۱6. كدام يك واحد اندازه گيري مزيت مكانيكي مي باشد؟
1) ژول 
2) نيوتن 
3) وات 
4) واحد ندارد 

۱۷. مزيت مكانيكي واقعي يك ماشين :
1) از مزيت مكانيكي ايده آل آن كمتر است 
2) با مزيت مكانيكي ايده آل آن برابر است 
3) از مزيت مكانيكي ايده آل آن بيشتر اس 
4) با توجه به مقدار بازده ماشين هر سه مورد امكان پذير است 

۱9. سرعت انجام كار .........ناميده مي شود
1) انرژي 
2) مزيت مكانيكي 
3) توان 
4) بازده 

..................................................................................

رابطه قرآن با علم فیزیک

 رابطه قرآن با علم فیزیک :

طبق گفته هایی در مورد عروج پیامبر قبلا گفته شده . میگن موقعی که پیامبر میخواسته به عروج بره ، پاش به یه ظرف آب میخوره و بعد از اینکه بر میگرده هنوز ظرف آب نیفتاده بوده .
با وجود اینکه پیامبر چندین ساعت توی عروج بوده ولی برای محیطی که ظرف آب توش بوده فقط چند دهم یا چند صدم ثانیه گذشته !

براي فهم رابطه ي فيزيك با قرآن و متافيزيك به ادامه ي مطلب كليك كنيد .

موضوعات مرتبط: ارتباط فيزيك و متا فيزيك، رابطه فيزيك با قرآن 
ادامه مطلب