Havi bejegyzések: május 2012

VI.osztály – 6.2. A szilárd testek nyomása – megoldott feladat

1. Az  m = 4 kg tömegű tégla  két különböző módon van elhelyezve az asztalon. Mekkora nyomás hat az asztal lapjára e  két esetben ?

Második esetben nagyobb a nyomás, mert  kisebb az érintkezési felület.

Fizika 6 • 0

VI.osztály – 6.1. A szilárd testek nyomása


1. Ismétlés – az erő :

  • a testek kölcsönhatásának a mértéke
  • jele : F
  • mértékegysége : N  ( newton )
  • vektormennyiség, számértéke mellett iránya is van

2. Ismétlés – a felület ( terület ) :

  • jele : S
  • mértékegysége : m² ( négyzetméter )
  • négyzet területe : S = a • a     téglalap területe :  S = a • b

3. Figyeld meg az alábbi képeket!


A két egyforma súlyú fiú közül az süpped jobban a hóba, aki cipőben megy, és nem sítalpon.

A hóra nyomás hat – erre a nyomok létezése utal, a  nyomás nagyságára pedig  a nyomok mélysége a hóban.

Miért különböző a nyomás?

Azért, mert  a sítalp felülete nagyobb mint a cipőtalp felülete.

4. Mire utal a fenti példa?

Az erő hatása tehát nemcsak az erő nagyságától függ, hanem annak a felületnek a nagyságától is, amelyre az erő hat.

Ezért vezették  be azt a fizikai mennyiséget, amelyet nyomásnak nevezünk.

5. A nyomás definíciója:

A nyomás egyenlő az egységnyi nagyságú felületre    ( 1 m ² ) merőlegesen ható erővel.

A nyomás jele :    p       ( kis p betű ) .

6. Kiszámításának módja:

A  szilárd testek nyomását úgy számítjuk ki, hogy a felületre merőlegesen ható erőt  elosztjuk a felülettel, amelyre az erő hat.

Jelölések:

7. A nyomás  mértékegységei:

  • alapmértékegység :    Pa – pascal
  •  kPa       kilopascal          1 kPa  =  1 000 Pa
  • MPa    megapascal         1 MPa = 1 000 000 Pa

A nyomás 1 Pa, ha 1m² nagyságú felületre merőlegesen 1 N nagyságú erő hat.

A nyomás mértékegységét Blaise Pascal  ( 1623 – 1662 ) francia fizikusról nevezték el.

8. Mitől függ a  nyomás a szilárd testeknél?

  • az erő nagyságától – az erő nagyságának növekedésével nő a nyomás is, tehát a nyomás egyenesen arányos az erővel
  • az érintkezési felület nagyságától – a felület növekedésével a nyomás csökken, tehát a nyomás fordítottan  arányos az felülettel

9. Hogyan terjed a nyomás a szilárd testekben?

A nyomás a szilárd testekben az erőhatás irányában terjed.

A szög fejére ütő  kalapács  nyomása a szög hegye felé terjed. Ezért senkinek sem jut eszébe. hogya szögre oldalról üssön rá.

10. Nézzétek meg a prezentációt:


  A szilárd testek nyomása

Fizika 6 • 3 • Címkék: ,

Munka, energia, teljesítmény – gyakorló feladatok

A  7. osztályokban  az   ellenőrzőn  a  számítási feladatok  a következő tanítási egységekből lesznek :

  •  mechanikai munka
  • teljesítmény
  •  helyzeti és mozgási energia
  • a munka mint az energia változása

Gyakorlásként oldjátok meg  az alábbi   Word fájlban megadott feladatokat!


A mechanikai energia – gyakorló feladatok


   A munka és a teljesítmény – gyakorló feladatok

Fizika 7 • 0

VI.osztály – 5.6. A sűrűség – gyakorló feladatok

Az alábbi Word doc.  a szubsztancia  sűrűségére vonatkozó feladatokat tartalmazza.   Próbáljátok önállóan kidolgozni a feladatokat, és ellenőrizzétek a kapott eredményeket!

Legyetek szorgalmasak !


A sűrűség – gyakorló feladatok

Fizika 6 • 8 • Címkék:

VI.osztály – 5.5. A testek sűrűsége


1. Lehet-e az azonos  térfogatú testeknek  különböző tömege ?

Figyeljünk meg két  kockát. Mindkét kocka éle   a = 1 m, tehát térfogatuk  azonos:

V = a · a · a = 1 m · 1 m ·1 m = 1 m³.

Az egyik kocka fából, a másik vasból készült.

sűrűség

Mit mondhatunk a kockák  tömegéről ? Tegyük mérlegre őket!

A mérlegen elvégzett méréssel megállapíthatjuk, hogy a különböző anyagokból készült,  azonos térfogatú kockák  különböző tömegűek.

A V = 1m³ térfogatú vaskocka tömege m = 7 800 kg.

A V = 1m³  térfogatú fakocka tömege m  = 800 kg.

2. Miért nem azonos a két,  különböző anyagból készült test tömege?

A kockák  tömege  azért nem egyforma, mert más-más anyagból készültek.Az adott térfogatban az egyik anyag esetében  ( vaskocka )  nagyobb, a másik esetében kisebb tömeg  ( fakocka )  zsúfolódik össze. Azt mondjuk, hogy a különböző anyagok különböző sűrűségűek.

3. A sűrűség definíciója

A sűrűség az a mennyiség, amely kifejezi az  anyag egységnyi térfogatának  (1 m³) a tömegét.

A sűrűség  jele: a görög  (ró)  betű.

4. Kiszámításának módja:

Egy test sűrűségét úgy számítjuk ki, hogy a test tömegét elosztjuk a test térfogatával.

Jelölések:

5.  A sűrűség mértékegységei:

  • a  Nemzetközi Mértékegységrendszerben:  kilogramm per köbméter

  • ezen kívül alkalmazható még a : gramm per köbcentiméter

  • a mértékegységek közötti  összefüggés:

6. A sűrűség képletének ismeretében felírható:

A sűrűség a test tömegének és térfogatának hányadosa.

7. Hogyan határozzuk meg a szilárd testek sűrűségét?

  • a tömeget lemérjük mérleggel →  m
  • a térfogatot kiszámítjuk, vagy lemérjük mérőhengerrel, attól függően, hogy a test alakja szabályos-e vagy sem → V
  • ezután az ismert képlettel kiszámítjuk a sűrűséget → ρ

8. Hogyan határozzuk meg a folyadékok sűrűségét?

  • lemérjük az üres edény tömegét  →  m1
  • lemérjük a folyadékkal megtöltött  edény tömegét  →   m2
  • kiszámítjuk a folyadék tömegét →   m = m2 –  m1   
  • mérőhengerrel lemérjük a folyadék térfogatát →  V
  • kiszámítjuk a sűrűséget →  ρ

9. A  sűrűség a különböző anyagokat jellemző fizikai mennyiség. Értékei   táblázatban találhatók meg.

10. Ha a test több féle anyagból épül fel, akkor általában az átlagsűrűségét számítjuk ki.

Az átlagsűrűség egyenlő a test tömegének és össztérfogatának a hányadosával.

11. Nézzétek meg az alábbi prezentációkat :


A sűrűség meghatározása

A sűrűség

12. Kísérletezzetek:

Hogyan viselkednek a vízben a különböző sűrűségű testek !

Sűrűség

Kattintásra indul

Fizika 6 • 2 • Címkék:

VIII.osztály – 4.15. Az elektromos áram munkája, teljeítménye, hőhatása – gyakorló feladatok

A 8. osztályosok    ellenőrzőjén  a következő tanítási egységekkel kapcsolatos  számítási feladatok lesznek :

  •  elektromos áram munkája
  • az elektromos áram teljesítménye
  • elektromos energia
  • az elektromos áram hőhatása – Joule törvénye

Gyakorlásként oldjátok meg  az alábbi   Word fájlban megadott feladatokat!

Ellenőrizzétek a kapott eredményeket! Sok sikert!

Az elektromos áram munkája, teljesítménye,hőhatása- gyakorló feladatok

Fizika 8 • 2

VIII.osztály – 4.14. Joule törvénye – az elektromos áram hőhatása

1. Amikor egy vezetőn elektromos áram halad keresztül, a vezető felmelegszik. A fémhuzalok példáján magyarázzuk meg miért van ez így:

a szabad elektronok rendezett mozgást végeznek a vezetőben

↓

a szabad elektronok ütköznek a kristályrács ionjaival

↓

a  ionok  élénkebb rezgő  mozgást végeznek az egyensúlyi helyzetük körül

↓

növekszik a vezető belső energiája

A vezető hőmérséklete növekszik. Egy pillanatban azonban megszűnik a vezető hőmérsékletének további   emelkedése, annak ellenére, hogy az energiaátadási folyamat tovább tart.

A vezető hőmérséklete azért nem emelkedik tovább, mert a vezetőben felszabadul egy bizonyos hőmennyiség, és a vezető ezt leadja a környezetének.

2. Hogyan számítható ki a vezetőben felszabaduló hőmennyiség?

Az energia megmaradásának törvénye szerint a vezetőben felszabaduló hőmennyiség egyenlő az elektromos áram által elvégzett munkával.

Az elektromos áram munkájánál alkalmazott  képleteket újra felírhatjuk:

Q [J] –  a vezetőben felszabaduló hőmennyiség

U [V] –  elektromos feszültség

I [A] –  elektromos áramerősség

R [Ω] –  elektromos ellenállás

t [s] –  idő

A hőmennyiség  mértékegysége a  joule (J).

James Prescott Joule (1818-1889)

3. Hogyan szól Joule törvénye?

A vezetőben felszabaduló hőmennyiség egyenlő a vezetőben folyó áramerősség négyzetének, a vezető elektromos ellenállásának és annak az időtartamnak a szorzatával ameddig ez az áramerősség fennáll a vezetőben.

4. Hol hasznosítják az elektromos áram hőhatását?

Sok háztartási készülék ( vasaló, hősugárzó,hajszárító, villanybojler…) arra szolgál, hogy az elektromos energiát hőenergiává alakítsa át.

Ezekben a készülékekben melegítők vannak, amelyek nagy fajlagos ellenállású, magas olvadáspontú (1000°C)  huzalokból  (cekász, kantál…) készülnek.

Fizika 8 • 2 • Címkék:

VIII.osztály – 4.13. Az elektromos energia


1. Hogyan számítjuk ki mennyi elektromos energiát fogyaszt el egy elektromos készülék?

Az  elektromos berendezések  fontos  jellemzője  a teljesítmény. Ezért a fogyasztókon fel is tüntetik, hogy 220V feszültségre kapcsolva hány wattosak. A 100 W – os izzólámpa jobban világít mint a 60 W – os, mert  benne nagyobb sebességgel játszódik le  az   energiaátalakulás, tehát gyorsabban fogyasztja az elektromos energiát.

Az elektromos készülékek által elfogyasztott elektromos energia egyenlő az elektromos áram által elvégzett munkával.

Az elektromos energia az elektromos áram munkavégző képessége.

Ha ismert az áramkörbe kapcsolt elektromos berendezés  (pl.izzólámpa,hősugárzó) teljesítménye  és az üzemeltetés időtartama, kiszámíthatjuk  mennyi elektromos energiát fogyaszt el  üzemelés közben:

A [J] – elektromos energia            P [W] – teljesítmény                t [s] – időtartam

2. Melyek az  elektromos energia  mértékegységei?

  • wattmásodperc           1 Ws = 1 W · 1 s = 1 J
  • kilowattóra                 1 kWh = 1 kW · 1 h = 1 kWh

                           1 kWh = 1 kW · 1h = 1 000 W · 3 600 s = 3 600 000 J = 3,6 MJ

3. Hogyan mérjük a háztartásokban az elfogyasztott elektromos energiát?

A háztartásokban ez elhasznált elektromos energia mérésére elektromos fogyasztásmérőt, vagyis villanyórát használunk. A rajta elhelyezett számlálószerkezet segítségével leolvashatjuk kWh – ban az elfogyasztott elektromos energiát.

4. Mitől függ a villanyszámla összege?

  • hány  kWh a  fogyasztás
  • mennyibe kerül 1 kWh elektromos energia

5. Példa:

Az 1,5 kW teljesítményű villanymelegítő naponta 2 órán át üzemel.

a) Mennyi elektromos energiát fogyaszt el 1 hónap alatt?

b) Mennyibe kerül a melegítő 1 havi üzemeltetése, ha 1 kWh elektromos energia ára 8  dinár ?

Megoldás:

P = 1,5 kW

t = 2 h · 30 = 60 h

a)      A = ?                        A = P · t = 1,5 kW · 60 h = 90 kWh

b)     Számla = ?             Számla = 90 kwh · 8 din / kwh = 720 dinár

6. Az elektromos energiával takarékoskodni kell, gazdasági szempontból, és környezetvédelmi okok miatt is.

Fizika 8 • 2 • Címkék: ,

VIII.osztály – 4.12. Az elektromos áram munkája és teljesítménye


1.  Mikor  végez munkát az elektromos áram?

Zárt áramkörben az elektromos berendezésekben különféle energiaátalakulások játszódnak le. Az elektromos energia  az izzóban fény-  és hőenergiává, a villanymotorban mechanikai energiává, a hősugárzó fűtőszálában hőenergiává alakul át.

Miközben az elektromos energia más energiává alakul át, az elektromos áram munkát végez.

2.  Hogyan számítható ki  az elektromos  áram munkája?

Az elektromos áram által végzett munka  nagysága függ a feszültségtől  (U ) és az átáramlott töltésmennyiségtől (q ):

Ha a vezetőben  t  ideig  I  erősségű áram folyik, és a vezető végein a feszültség U, az áram munkája:

Az elektromos áram munkája egyenlő a feszültség, az áramerősség és az idő szorzatával.

Ohm törvényét alkalmazva a munka képletét felírhatjuk más formában is:

A [J] –  az elektromos  áram munkája

U [V] –  elektromos feszültség

I [A] –  elektromos áramerősség

R [Ω] –  elektromos ellenállás

t [s] –  idő

Az elektromos munka  mértékegysége a  joule (J).

1J = 1V • 1A • 1s = 1 VAs

3. Mit fejez ki a teljesítmény?

Említettük, hogy az elektromos berendezésekben az elektromos energia átalakul más energiává. Az energia  átalakulásának sebességét a teljesítmény fejezi ki.

Az elektromos áram  teljesítménye egyenlő az  egységnyi idő alatt elvégzett elektromos munkával.

4. Hogyan számítjuk ki az elektromos áram teljesítményét?

vagyis

Ohm törvényét alkalmazva a munka képletét felírhatjuk más formában is:

P [W] –  az elektromos  áram teljesítménye

A teljesítmény   mértékegysége a  watt (W).

1W = 1V • 1A = 1 VA

Gyakran alkalmazunk nagyobb mértékegységeket is. Ezek a :

kilowatt :           1 kW = 1 000 W = 103 W

megawatt :       1 MW = 1 000 000 W = 106W

5. Néhány elektromos berendezés szokásos teljesítménye:

Hajszárító                          1 200 W

Vasaló                               1 000 W

Hűtőszekrény                     300 W

Hagyományos izzólámpa      25 W – 200 W

Televízió                              100 W

Számítógép                          70 W



Fizika 8 • 2 • Címkék: ,