§7. Механічна енергія. Кінетична і потенціальна енергія (41-46) §8. Закон збереження і перетворення механічної енергії (47-51)

Механічна енергія. Кінетична і потенціальна енергія

Дослід 1. «Підстрибуючий м’яч» — перетворення енергій

Інвентар: тенісний м’яч (або будь-який пружний), лінійка чи просто дверний косяк з позначками.

Хід роботи:

1. Відміть на стіні висоту 1 м.

2. Підніми м’яч на цю висоту й відпусти (не кидай, а просто відпусти).

3. Заміряй, до якої висоти він підскочив.

4. Повтори 3–4 рази, запиши числа.

Пояснення:
— На висоті 1 м м’яч мав потенціальну енергію $E_p = m g h$.
— Коли падав, вона перетворилася в кінетичну.
— При ударі частина енергії перейшла у звук, тепло, деформацію, тому висота стрибка менша.
— Закон збереження працює: енергія не зникла, вона лише змінила форму.

Запитання для обговорення:

• Чому м’яч щоразу підскакує нижче?

• Чи можна зробити так, щоб він підстрибував вище початкової висоти?

Дослід 2. «Машинка з гірки» — кінетична проти потенціальної

Інвентар: іграшкова машинка (навіть з «Кіндеру» підійде), дощечка чи книжки.

Хід роботи:

1. Зроби похилу площину з книжок (довжина гірки ~50 см).

2. Постав машинку нагорі й відпусти.

3. Внизу підклади аркуш паперу й познач, як далеко машинка виїде після гірки.

4. Повтори з різними висотами гірки.

Пояснення:
— Чим вище початкова точка, тим більша потенціальна енергія.
— Внизу вона переходить у кінетичну → машинка рухається швидше й далі.
— Якщо гірка гладка, втрати менші, рух «ефективніший».

Запитання:

• Що б змінилося, якби поверхня була шорстка?

• Чому машинка не катається вічно, навіть якщо гірка гладка?