انرژي جنبشي :
به انرژي جسم در حال حركت انرژي جنبشي مي گوييم .
نكته 1 :
انرژي جنبشي به جرم و سرعت جسم بستگي دارد .
نكته 2 :
انرژي جنبشي را با حرف k نشان مي دهيم و يكاي اندازه گيري آن ژول است .
رابطه انرژي جنبشي :
اگر جسمي به جرم m با سرعت v در حركت باشد , انرژي جنبشي آن k ,از رابطه زير بدست مي آيد :
K= (1/2) m.v²
در اين رابطه m برحسب كيلوگرم ( kg ) v , برحسب متر بر ثانيه( m / s ) و k برحسب ژول مي باشد.
انرژي پتانسيل كشساني فنر :
انرژي ذخيره شده در فنر كشيده يا فشرده شده.
نكته :
انرژي پتانسيل كشساني فنر به دو عامل بستگي دارد: ميزان كشيدگي يا فشردگي فنر و جنس فنر .
انرژی پتانسیل کشسانی فنر از رابطه ی زیر بدست می آید :
U = 1/2 k x2
در این رابطه ُ k ضریب سختی فنر و x میزان تغییر طول فنر می باشد .
انرژي پتانسيل گرانشي :
اگر جسمي در ارتفاعي از سطح زمين قرار داشته باشد در آن انرژي ذخيره ميشود كه انرژي پتانسيل گرانشي ناميده ميشود.
نكته :
انرژي پتانسيل گرانشي به جرم و ارتفاع جسم تا زمين بستگي دارد.
رابطه انرژي پتانسيل گرانشي :
اگر جسمي به جرم m در ارتفاع h قرار داشته باشد ، انرژي پتانسيل گرانشي آن U از رابطه زير بدست مي ايد:
U=mgh
در اين رابطه m برحسب كيلوگرمh, برحسب متر , U برحسب ژول وg كه شتاب جاذبه زمين ميباشد
برابر مقدار ثابتي است كه برابر است با عدد 10 . g=10
آهنگ مصرف انرژي ( توان مصرفي ) :
به مقدار انرژي مصرف شده در مدت يك ثانيه در طي يك فعاليت را توان مصرفي آن فعاليت مي گوييم و آن را با حرف p نشان مي دهيم.
نكته :
يكاي اندازه گيري توان مصرفي كيلوژول بر دقيقه ( kj / min) مي باشد كه نشاندهنده مقدار انرژي مصرف شده در مدت 1 دقيقه از آن فعاليت مي باشد.
به عنوان مثال , توان مصرفي خواب 5 (kj/min) است ,مفهوم آن اينست كه در هر دقيقه خواب , 5 كيلوژول
انرژي مصرف مي شود و مسلما در 2 دقيقه خواب ,10 كيلوژول انرژي مصرف خواهد شد و .....
- جدول زير توان مصرفي برخي از فعاليتها را مشخص مي كند.
|
نوع فعاليت |
آهنگ مصرف انرژي ( كيلوژول بر دقيقه) |
|
خواب نشستن در حال استراحت ايستادن در حالت معمولي نشستن در كلاس به آرامي راه رفتن دويدن دوچرخه سواري (13-18 km/h) دوچرخه سواري (21 km/h) دوچرخه سواري (مسابقه ) تنيس شنا بالا رفتن از پله بسكتبال |
5 1/7 6/7 6/12 16 20 9/23 42 3/111 5/26 6/28 2/41 9/47 |
رابطه آهنگ مصرف انرژي :
اگر در مدت زمان t از يك فعاليت , مقدار انرژي برابر E مصرف شده باشد , توان مصرفي از رابطه زير
بدست مي آيد:
P = E / t
در اين رابطه t برحسب دقيقه و E برحسب كيلوژول و همچنين واحد اندازه گيري p , كيلوژول بر دقيقه (kj/min) مي باشد.
نكته :
توان مصرفي يك فعاليت به زمان آن فعاليت بستگي ندارد.
نكته :
براي محاسبه مقدار انرژي مصرف شده در مدتي معين از يك فعاليت , بايد توان مصرفي آن را در زمان آن فعاليت ضرب كنيم .
E = P.t
انرژي پتانسيل شيميايي :
انرژي ذخيره شده در مواد غذايي و سوختها كه با واكنش شيميايي آزاد ميشود .
نكته : انرژي پتانسيل شيميايي را برحسب كيلوژول ( k j ) بيان مي كنيم .
نكته :
اين انرژي بر اساس مقدار انرژي موجود در يك گرم جسم سنجيده مي شود و آن را برحسب (kj/g) كيلو ژول بر گرم بيان مي كنيم . بعنوان مثال انرژي شيميايي سيب (KJ/g) 4/2 است يعني اينكه در هر گرم سيب4/2 كيلو ژول انرژي وجود دارد.
- جدول مقابل انرژي شيميايي موجود در يك گرم غذاها و سوختهاي معمولي را بر حسب كيلو ژول بر گرم نشان مي دهد.
|
غذاهاي معمولي |
غذاهاي معمولي |
سوخت هاي معمولي |
|
سبزيجات 6/. گوجه فرنگي 9/. نوشابه 5/1 هويج 8/1 شير كم چرب 8/1 پرتقال 1/2 سيب 4/2 شير 7/۲ انگور 9/2 نخود 3 موز 6/3 سيب زميني پخته 9/3 پنير تازه 5/4 پلو 6/4 |
حبوبات 5 مرغ 7/6 تخم مرغ 8/6 گوشت بدون چربي 7 ماهي تن 3/8 بستني 3/9 گوشت پخته 4/9 چيبس 10 شكر 8/16 كيك 18 شكلات 2/22 كره 2/30 روغن 3/32 چربي 1/39
|
چوب 8/16 زغال 6/33 نفت 9/47 گاز طبيعي 6/54 |
رابطه انرژي پتانسيل شيميايي :
براي محاسبه مقدار انرژي شيميايي يك ماده غذايي يا سوخت , كافي است جرم آنرا در انرژي موجود در يك گرم آن ضرب كنيم :
E=E1.m
كه در اين رابطه m جرم برحسب گرم و E1 انرژي موجود در يك گرم جسم ( اعداد داخل جدول ) برحسب كيلوژول بر گرم و E انرژي موجود در جسم برحسب كيلوژول مي باشد .