skeeze / Pixabay

Energia

Pomôcky: loptička, autíčko na pružinu,
Pr. 1: Zdvihneme loptičku do výšky a pustíme ho. Loptička spadne, niekoľkokrát sa odrazí a nakoniec sa zastaví na zemi. Nakresli obrázok loptičky v nasledujúcich situáciách a do neho sily, ktoré na loptičku pôsobia.
a) loptička držíme vo vzduchu b) loptička pustíme, loptička padá
c) loptička sa odráža od zeme d) loptička stúpa do výšky
e) loptička prestal stúpať, zastavil sa, než začne opäť padať dole.
a) loptička držíme vo vzduchu
1
Na loptička pôsobí:
• gravitačná sila Zeme Fg smerom nadol,
• sila ruky Fr smerom nahor.
b) loptička pustíme, loptička padá
2
Na loptička pôsobí:
• gravitačná sila Zeme Fg smerom nadol,
• odpor vzduchu Fv smerom nahor.
c) loptička sa odráža od zeme
3
Na loptička pôsobí:
• gravitačná sila Zeme Fg smerom nadol,
• sila krajiny Fz smerom nahor.
b) loptičku stúpa do výšky
4
Na loptička pôsobí:
• gravitačná sila Zeme Fg smerom nadol,
• odpor vzduchu Fv smerom nahor.
e) loptička prestal stúpať, zastavil sa, než začne opäť padať dole.

5
Na loptička pôsobí:
• gravitačná sila Zeme Fg smerom nadol.

Pr. 2: Vymysli pokus, ktorým by si demonštroval, že loptička pri odraze pôsobí na zem väčšiu silou, než pôsobí na našu ruku, ktorou ho držíme.
Stačí peračník zdvihnúť a pustiť na ruku z výšky. Pri náraze cítime, že na ruku pôsobí ďaleko väčšou silou, než keď ho na ruku len položíme. Čím väčšia je výška, z ktorej peračník púšťame,tým väčšia náraz na ruku cítime.
Kde sa v peračníku tá sila berie? Čo sa na peračníku zmenilo, keď sme ho rukou vyzdvihli do výšky? Čo je potrebné, keď chceme, aby sa niečo stalo (vykonalo, zmenilo)?
Peračník zdvihnutím získal energiu. Energiu spotreboval, tým, že narazil do ruky. keby sme ho nechali spadnúť na niečo iné, mohol by urobiť aj niečo iné (rozbiť vedz z kociek, rozpohybovať loptičku na lavici, ….).
Pr. 3: Kde sa energia peračníku vzala? V čom je energia schovaná (kedy má peračník malú, kedy veľkú energiu)?
Peračník získal energiu vyzdvihnutím do výšky (pokiaľ nie je zdvihnutý, žiadnu energiu nemá).
Energia peračníka rastie s výškou a hmotnosťou ⇒ energia je schovaná vo „zdvihnutej hmotnosti“.
Energiu sme peračníka dodali pri jeho zdvíhaní (čím ťažšie predmet a čím do vyššej výšky zdvíhame, tým je to namáhavejšie ⇒ energie, ktorú peračník získal, zodpovedá našej námahe).
Pr. 4: Čo sa s energiou peračníka deje počas pádu (od okamihu, keď ho pustíme, do okamihu, keď narazí do našej ruky)? Počas pádu peračník klesá, a preto by sa jeho energie mala zmenšovať, na ruku dopadá vždy v podstate z nulovej výšky. napriek tomu pri páde z väčšej výšky cítime väčšiu náraz.
Počas pádu peračník zrýchľuje. Energia môže byť schovaná v rýchlosti (peračník idúci po stole tiež môže s niečím pohnúť), čím rýchlejšie sa pohybuje, tým väčšiu má energiu.
Čím viac spadne (a čím viac mu ubudne energie schovaná vo výške), tým väčšiu má rýchlosť (a tým viac energie prečerpá do rýchlosti) ⇒ zdvihnutý peračník má energiu vo výške, počas pádu pri presúva do rýchlosti a potom ju minú pri náraze do ruky.
Pr. 5: Nájdi ďalšie príklady toho, ako je v niečom zakliata energie. Akým spôsobom ju môžeme uvoľniť a využiť alebo zmeniť na iný typ energie?
V zásuvke máme schovanú elektrickú energiu, ktorá sa uvoľní, keď do nej zapneme nejaký elektrický spotrebič (napríklad počítač, televíziu, rúru).
Energia je schovaná vo vode:
• Keď sa voda pohybuje, čím je rýchlejší, tým viac energie je v nej schované.
• Keď voda padá z výšky, čím z väčšej výšky padá, tým väčšiu má energiu (preto sa stavia priehrady).
Energiu z vody získavame tým, že necháme vodu roztočiť koleso, ktoré potom vyrába elektrickú energiu (alebo melie múku).
Energia je schovaná v uhlie. Uvoľníme ju tým, že uhlie spálime, v kotle vyrobíme paru a tá potom poháňa stroja alebo vyrába elektrickú energiu. Občas energiu z uhlia uvoľňujeme len kvôli
výrobe tepla (aby sme sa zohriali).

Energia je schovaná v baterke (poháňa mobil, prehrávač a veľa iných zariadení).
Energia je schovaná v benzíne. Uvoľníme ju tým, že benzín spálime.
Energia môže byť schovaná v pružine. Pružinu natiahneme a ona potom poháňa autíčko. Energia môže byť schovaná v otáčaní zotrvačníka.

Premeny energie môžeme skúmať rôzne podrobne. Napríklad energia benzínu sa uvoľňuje jeho spaľovaním v aute. Podrobnejšie by sme zistili, že sa benzín vstrekne do valca motora, kde zhorí, horúce spaliny benzínu potom zatlačí na piest, ktorý otočí hriadeľom motora, ktorý rozhýbe auto.
Energia má mnoho rôznych podôb, ktoré sa navzájom neustále menia. Na obrázku je nakreslený elektromer – zariadenie, ktoré meria, koľko elektrickej energie odoberá domácnosť z rozvodnej siete (a podľa tohto, koľko nameria, musíte platiť).

67

Odobranú energiu meria v kWh (v kilowatthodinách). Napríklad 100 W žiarovka odoberie za 1 hodinu zo siete 100 Wh, musí teda svietiť 10 hodín, aby spotrebovala 1000 Wh, teda 1 kWh.
Množstvo odoberanej energie môžeme okrem stupnice odhadovať aj z blikanie červeného svetla (Zrovna svieti na ľavom elektromera).
Pr. 6: Aký je stav elektromera na obrázku? Ako by sme zistili, koľko elektrickej energie spotrebujeme v domácnosti za hodinu?

8
Elektromer ukazuje stav 6808 kWh. Spotrebu za jednu hodinu zistíme tak, že po hodine odrátame znovu stav (bude napríklad 6809) a oba stavy odpočítame. Za zvolenú hodinu sme zistili, že sme spotrebovali 6809 6808 1kWh – =.
Domáce bádania: Zahraj si na detektíva a nájdi najväčšie žrútmi energie medzi domácimi spotrebičmi vo Vašej domácnosti. Priebeh pátranie záleží na tom, aká druh elektromeru je vo
Vašej domácnosti nainštalovaný. Pokiaľ máte novší elektromer (na fotografiách), ktorý nemá v červenom prúžku (na poslednom mieste ukazovatele) číslice, zisti, ako súvisí blikanie červeného svetla s množstvom energie, ktorú Vaša domácnosť odoberá. Potom skúšaj zapínať a vypínať rôzne prístroje,
5
sleduj, ako sa mení blikanie svetielka a nájdi spotrebiče, ktoré energie spotrebúvajú najviac. O priebehu a výsledkoch svojho pátrania napíšte krátku správu.
Ak máte staršie elektromer, ktorý v červenom prúžku (na poslednom mieste ukazovatele) má číslice, môžeš urobiť aj podrobnejšie pátranie. Vyber si v týždni ľubovoľné popoludní a
večer cca od 15:00 do 20:00, kedy budeš môcť sledovať spotrebu energie na elektromera. Zapisuj si jeho stav po polhodinách a z týchto zapísaných hodnôt spočítaj, koľko elektrickej energie Vaša domácnosť v každej polhodine spotrebovala. Ku každej polhodine zvlášť tiež zapíš domáce spotrebiče, ktoré boli tou dobou pustené. Skús sa dohovoriť s rodičmi tak, aby v jednej chvíli nebolo zapojených príliš veľa spotrebičov a aby si počas merania mohol
spotrebiče zapínať a vypínať a tým preskúmať ich odber.
Zhrnutie: Ak chceme niečo vykonať, potrebujeme energiu. Energia má mnoho rôznych podôb, ktoré sa navzájom neustále menia.

Pridaj komentár

Vaša e-mailová adresa nebude zverejnená. Vyžadované polia sú označené *