סיכום פרק 4
אנרגיה והמרותיה-כל מה שצריך לזכור
אנרגיה קינטית
הגדרה: אנרגיה של תנועה
תלויה ב:
• מהירות (פי 2 מהירות = פי 4 אנרגיה!)
• מסה
אנרגיה פוטנציאלית
הגדרה: אנרגיה מאוחסנת
סוגים:
• גובה (כבידה)
• אלסטית (קפיץ)
• כימית (מזון)
סוגים נוספים
• חשמלית-זרם
• תרמית-חום
• אור-קרינה
• קול-תנודות
המרות אנרגיה נפוצות
| התקן | המרה |
|---|---|
| נורה | חשמלית ← אור + חום |
| מנוע חשמלי | חשמלית ← קינטית |
| פאנל סולארי | אור ← חשמלית |
| סוללה (טעינה) | חשמלית ← כימית |
| סוללה (שימוש) | כימית ← חשמלית |
| גנרטור | קינטית ← חשמלית |
| נפילה חופשית | פוטנציאלית ← קינטית |
| גומייה מתוחה | אלסטית ← קינטית |
חוק שימור האנרגיה
תיאוריית היסוד הפיזיקלית של הפרק מאגדת בתוכה את משוואת שיווי המשקל האוניברסלית לשלמותו של כוח – כל מסה או אנרגיה חייבת לבוא על חשבון תנועה פנימית סגורה:
מה זה אומר:
• סך האנרגיה במערכת סגורה נשאר קבוע
• אנרגיה בהתחלה = אנרגיה בסוף
• כשנראה שאנרגיה "נעלמה"-היא הפכה לחום
דוגמה-כדור נופל:
גובה 10 מ' ← אנרגיה פוטנציאלית 100 ג'אול
רגע לפני הפגיעה ← אנרגיה קינטית 100 ג'אול
אחרי הפגיעה ← חום + קול + תנועה = 100 ג'אול
האנרגיה תמיד נשמרת!
קינטית מול פוטנציאלית
אנרגיה קינטית
• אנרגיה של תנועה
• הגוף נע עכשיו
• תלויה במהירות
• דוגמה: כדור עף
אנרגיה פוטנציאלית
• אנרגיה מאוחסנת
• הגוף יכול לנוע
• תלויה במיקום/מצב
• דוגמה: כדור על מדף
בנפילה: פוטנציאלית הופכת לקינטית!
הולכה
מגע ישיר
(כף בסיר חם)
הסעה
תנועת נוזל/גז
(מים חמים עולים)
קרינה
גלים
(חום מהשמש)
נקודות מפתח למבחן
דברים חשובים לזכור:
- מהירות כפולה = אנרגיה קינטית פי 4 (לא פי 2!)
- אנרגיה נמדדת בג'אול (J)
- חום תמיד עובר מחם לקר-לעולם לא להפך
- "הפסד" אנרגיה = המרה לחום שמתפזר
- יעילות = כמה אחוז מהאנרגיה הגיע ליעד
יחידות מידה
| גודל | יחידה | סימון |
|---|---|---|
| אנרגיה | ג'אול | J |
| אנרגיה (מזון) | קילוקלוריה | kcal |
| הספק (צריכת אנרגיה לשנייה) | ואט | W |
| טמפרטורה | צלזיוס | °C |
* 1 קילוקלוריה = 4,180 ג'אול
כמעט כל האנרגיה על כדור הארץ מגיעה מהשמש:
☀️ שמש ← 🌿 צמחים (פוטוסינתזה) ← 🍎 מזון ← 💪 שרירים שלנו
☀️ שמש ← 🌿 צמחים עתיקים ← ⛽ נפט/פחם ← 🔌 חשמל
☀️ שמש ← ☁️ חימום אוויר ← 💨 רוח ← ⚡ טורבינות רוח
שאלה לחשיבה
איך מקשרים יחד את סוגי האנרגיה, ההמרות וחוק השימור בסיכום הפרק?
מזהים בכל תרחיש איזו צורת אנרגיה דומיננטית, עוקבים אחרי המרות, וזוכרים שבמערכת סגורה סך האנרגיה נשמר-גם כשחלקה "נאבד" לתלמיד הוא לרוב הפך לחום בסביבה.
משחק חזרה לפרק
לשני גופים באותה מהירות, לגוף עם מסה כפולה תהיה:
תרגול מתקדם
מוכנים למבחן המסכם המלא?
עברו לחידון המורחב של הפרק לתרגול מקיף עם 90 שאלות מכל נושאי הלימוד.