سه شنبه 3 اسفند 1395 - 24 جمادي الاول 1438 - 21 فوريه 2017
وقتی توپی به سمت بالا پرتاب می شود آنگاه توپ مقداری انرژی جنبشی دارد كه هر چه توپ اوج می گیرد، مقدارش كاهش می یابد. ...
بازدید :
زمان تقریبی مطالعه :

انرژی گرانشی

وقتی توپی به سمت بالا پرتاب می شود، آن گاه توپ مقداری انرژی جنبشی دارد كه هر چه توپ اوج می گیرد، مقدارش كاهش می یابد. در نقطه اوج، توپ هیچ انرژی جنبشی ندارد، اما در هنگام سقوط، انرژی جنبشی مجدداً ظاهر می شود.

انرژی گرانشی

در حین صعود انرژی جنبشی توپ چرا كم می شود؟ آیا این امر با بقای انرژی در تضاد نیست؟

كم شدنانرژی جنبشی و ظهور مجدد ‌آن، با كار انجام شده بر روی توپ قابل بیان می‌باشد. وقتی توپ بالا می رود، نیروی جاذبه زمین روی توپ كار انجام می دهد و انرژی جنبشی كاهش می یابد. این روند تا زمانی ادامه دارد كه انرژی جنبشی به صفر برسد. در هنگام سقوط نیروی جاذبه زمین باعث افزایش انرژی جنبشی توپ می شود و این افزایش متناظر همان مقدار از دست رفته در هنگام صعود می باشد. 

 لذا به جای این جمله ساده كه: در هنگام صعود انرژی جنبشی از بین می رود، ما می توانیم براساس اصل بقای انرژی، یك نوع انرژی جدید را تعریف كنیم. این انرژی جدید انرژی پتانسیل گرانشی می باشد.

ما برای تعریف این انرژی جدید چند سر نخ داریم:

وقتی انرژی پتانسیل گرانشی افزایش می یابد، آن گاه انرژی جنبشی كاهش می یابد.

و در ضمن انرژی پتانسیل گرانشی با كار نیروی جاذبه گرانشی مرتبط می باشد.

انرژی گرانشی

براین اساس ما انرژی پتانسیل گرانشی را برای یك جسم در ارتفاع h برابر كار نیروی گرانشی روی جسم در هنگام سقوط تعریف می كنیم. لذا انرژی پتانسیل گرانشی (U) برابر است با:

  U=mgh

(در نظر داشته باشید كه جرم (m) برحسب كیلوگرم و ارتفاع  (h )برحسب متر قرار داده شده است.)


  انرژی گرانشیانرژی پتانسیل  شاتل به جرم ١٠٠ تن در ارتفاع ١ کیلومتری سطح زمین چقدر است؟

انرژی گرانشی

 m=100 ton = 100000kg  , h= 1 km = 1000m

U= mgh = 100000*10000*10= 1000,000,000


 به مدل سازی زیر توجه كنید. در این مدل سازی شما می توانید فردی را با سرعتی مشخص به سمت بالا پرتاب كنید!

برای این منظور سرعت پرتاب فرد ( launch speed ) و شتاب گرانش (g) را در محل مشخص شده بنویسید، سپس روی کلید  OK تقه بزنید. حال روی كلید شروع(Start) تقه بزنید، فرد به سمت بالا پرتاب می شود.

به دقت به كاهش سرعت و انرژی جنبشی ( ستون آبی رنگ ) توجه كنید؟

این كاهش انرژی باعث چه می گردد؟ مقدار انرژی ذخیره شده (ستون قرمز رنگ )چه تغییر می كند؟

در حین سقوط انرژی جنبشی چه تغییری می كند؟

جهت مشاهده مدل سازی اینجا را کلیک کنید و فایل index را بازکنید.

 

 

گروه مدرسه اینترنتی سایت تبیان - تهیه: محسنی

تنظیم: سمیرا بادامستانی

تلفن : 81200000
پست الکترونیک : public@tebyan.com
آدرس : بلوارکشاورز ، خیابان نادری ، نبش حجت دوست ، پلاک 12

ارتباط با ما

روابط عمومی

درباره ما

نقشه سایت

تعدادبازدیدکنندگان
افراد آنلاین