Versek a fizikai fogalmakról

Munkavégzés a fizikában,

Mi az, kérdem én!

Olvasd csak szépen e verset,

És meglátod, ez nem nehéz.

Először is, mi a munka?

Fogalmazzuk gyorsan meg.

Hidd el, ez egyszerűbb mint az 1x1.

Egy erő akkor végez munkát,

Ha nem csak teszi a dolgát,

És ennek hatására egy test,

Elmozdul, esélyt sem adva, hogy beérhesd.

A munka jele duplavé,

Ez teszi ilyen egyedivé.

Több fajta munka is van,

De csak ennyit tudsz meg ma általam.

(F.A., 7.b)

 /////     /////     /////     /////     /////

Tanuljunk most fizikát,

ezen belül is a munkát,

amit egy erő végez,

ezért ő pénzt is kap kézhez.

Jele a nagy W,

nem pedig a kis g.

Kiszámolni egyszerű,

mint amilyen nagyszerű:

Az F mellé egy pontot,

amellé egy s-t rakunk.

Ennyi volt mára,

tanuld meg holnaputánra.

(T. B. 7.b)

 /////     /////     /////     /////     /////

Volt egyszer egy forgatónyomaték,

mely az erő forgató hatását jellemző fizikai mennyiség.

Sokat meséltek már nekem róla

Figyeltem én a sok jóra.

Kiszámolni csak úgy lehet,

hogy Fk, de erről nem ő tehet.

Jele a híres M betű

Newton Méter mértékegységű.

Fontos itt az egyensúly

De már az erőkar sem annyira új

Ennyi lett volna a versem

Remélem sokat segítettem.

(V. M. 7.b)

 /////     /////     /////     /////     /////

Beszéljünk most a fizikáról,
Azon belül a munkáról.
Na de mi is az a munka?
Ezt mindenki tudja.
W a jele neki,
De őt mindenki ismeri.
W = Fs,
Számolása képletes.
A munkát adott erő végzi,
Ekkora a test kénytelen elmozdulni.
De ha az elmozdulás merőleges az erő hatásvonalára,
Jól vigyázz, az már nem is munka!
Mértékegysége a Joule,
Ha tudnék franciául...
Vagy ez angol?
De ennyi elég is lesz mára,
A viszont látásra.

(T.G. 7.b)
 /////     /////     /////     /////     /////

Ez itt a munka
Nem pedig a kuka
A kukába szemetet dobunk
A munkában elfáradunk
De térjünk rá a témára
Mégpedig a fizikára
Nyáron az ember a sok napsütéstől lebarnul
A fizikában akkor végez munkát egy erő, ha a test ennek hatására elmozdul
Ám nem mindegy, hogy hogy bírod a munkád felmondani, rátuszkolni a mamára
Mert ez csak akkor helyes, ha az elmozdulás nem merőleges az erő hatásvonalára
Jele W amely Fs, mértékegysége a Joule
Most nem mindegy, hogy a te kezed ceruzáér' vagy tollér' nyúl
Az előzőt azért mondtam, hogy a versemet jegyzeteld le ceruzával, ne tollal
Mert ha tollal teszed leütlek sok-sok Newtonnal
Talán ennyit elég is tudni a munkáról
De azért ne feledkezz meg a vers elején említett kukáról
Ez volt a munka
Befejezem, mert jött egy marlenka
Khmm... véletlen megjelent egy promóció
De azért valljuk be marlenkát enni nagyon jó
Az én versem véget ért
Köszönöm, köszönöm már megis jött az oklevél.

(T.B. 7.b)

Megjegyzés a beadandókhoz

A szorgalmi feladatoknál, ha valamit nem magadtól találsz ki, akkor minden esetben írd oda, hogy honnan van az infó (forrásmegjelölés). Ha több helyről van az infó, akkor mindet írd oda a lapra. Nem baj, hogy használtok forrásokat, nyilván nem saját magadtól találod ki James Watt életrajzát, vagy a hengerkerék működését. Viszont, ha egy az egyben bemásolsz valamit, és azt adod be - és rájövök -, akkot azt sajnos nem tudom elfogadni. :( Fogalmazd át, magyarázd el máshogy, nézd meg két helyen és sződd össze a kettőt, de abból, hogy kinyomtatsz egy weblapról fél perc alatt valamit, abból nem gondolnám, hogy sokat tanulsz. Légyszi terjesszétek ezt egymás között. :) Jó munkát!

Segítség a dolgozathoz

A dolgozatban három fajta feladat lesz:

1) Fogalmak, fizikai mennyiségek
definíciók, mennyiségek jele, mértékegysége, számítása, meghatározása
Pl.: erő, munka (emelési, súrlódási, gyorsítási), teljesítmény, forgatónyomaték, erőkar, egyszerű gépek, emelők (egyoldalú, kétoldalú), csiga (álló, mozgó, csigasor), lejtő

2) Számolási példa
- munka kiszámítása (emelési, súrlódási, gyorsítási, az órán is vett egyszerű feladatokkal), teljesítmény kiszámítása, hatásfok kiszámítása
- egyszerű forgatónyomatékos feladat (például libikókás példa)
Itt fontos, hogy részletesen le tudjátok írni, hogy mit hogyan számoltok ki!

3) Jelenségmagyarázat
Ebből nem lesz sok feladat, de fontos, hogy fel tudjátok használni a tanultakat, ezekből derül ki igazán, hogy mennyire értitek ezeket a fogalmakat, fizikai mennyiségeket. :) Egyszerű fizikai jelenségek magyarázatai a tanult fizikai fogalmak segítségével.
Példafeladatok (lehet ezek közül lesz a dolgozatban is? :) .:

1) Ollóval vágva gyakran tapasztaljuk, hogy ha az olló végénél próbálunk vágni, akkor már inkább tépi a papírt az olló, sokkal nehezebben vágja. Viszont, ha közvetlenül az olló „tövéhez tesszük” a papírt, akkor sokkal szebben, „erősebben” vágja. Miért lehet ez a jelenség?

2) Hova érdemes tenni a papírt, mikor vágunk az ollóval? Miért?

3) Hol érdemes fogni a talicska szárát? Miért?

4) Mikor szakadhat le könnyebben a fogas, ha a végére akasztjátok a táskákat, vagy ha minél "bentebbb" a rögzítéshez közelebb? Miért?

5) Ugyanakkora erővel hol célszerűbb nyomni az ajtót, hogy könnyedén be tudd csukni? Miért? (érdemes rajzolni)

6) Egy mozgócsigával sokkal könnyebb felhúzni egy malterosvödröt, mint állócsigával. Miért?

7) Ha egy fára felmászva elkezdesz kikapaszkodni egy vízszintes ágra, akkor minél jobban kimászol, annál jobban lehajlik a faág, illetve annál könnyebben letörhet, ha nagyon kimászol. Miért lehet ez?

Példa a magyarázatra (Nehogy bárki is megtanulja ezeket, ezek csak példák, hogy hogyan lehet a fizikai fogalmakat beépíteni a magyarázatba):

2) Röviden: Minél beljebb érdemes tenni a papírt, mert az olló forgatónyomatéka kisebb erőkar esetén nagyobb erőt eredményez. 
Hosszabban: Ahogy mi nyomjuk össze az olló két szárát, az valamekkora forgatónyomatékot ad, a másik oldalon ugyanekkora forgatónyomaték lép fel, bárhová is tesszük a papírt. A forgatónyomatékot M=Fk, azaz erő szorozva erőkarként kapjuk meg. Mivel a forgástengelyhez közel, "bent"  pici lesz az erőkar, így nagy erőnek kell fellépnie ahhoz. Ha kintebb tesszük, ott már nagyobb lesz az erőkar, így kisebb erő fog fellépni. (Az egész jelenség nagyon hasonlít a libikókához.)

3) A talicskára tekinthetünk úgy, egy egyoldalú emelőre. Minél távolabb fogjuk, annál nagyobb lesz az erőkar, így kisebb erő is elegendő a teher megtartáságoz. (Érdemes rajzolni!)

5) A forgástengelytől (az ajtó rögzítése) a lehető legtávolabb középen a legcélszerűbb nyomni. A forgatónyomatékot, azaz az erő forgató hatását úgy kapjuk meg, hogy az erőt összeszrorozzuk az erőkarral. Ugyanakkora erő esetén minél nagyobb az erőkar, annál nagyobb lesz ez a forgató hatás, így a lehető legtávolabb kell nyomnunk az ajtót a forgástengelytől (az ajtó rögzítése). (érdemes rajzolni, mi az erő, mi az erőkar, mi a forgástengely)

Egyszerű gépek

Természetesen példákból sokkal többet tanultunk és a tankönyvben, interneten is sokat találhattok. :)

Munka, Teljesítmény, Hatásfok, Forgatónyomaték - Szorgalmi feladatok

Sziasztok!

Íme a szorgalmi feladatok az első témakörhöz. A kapható százalékpontok a feladat mögött vannak.

1. feladat (7 %)

Válassz egy autótípust, például az otthoni autótokat, vagy a kedvenc benzines vagy dízeles autódat, motorodat. Próbáld meg megkeresni azokat az adatokat az interneten, amelyeket megadtam az órán Teslára, Trabantra. Ezek segítségével az óraihoz hasonlóan adj becslést:

a) Mekkora gyorsulási munka szükséges az autó felgyorsításához 100 km/h-ra (vagy bármilyen sebeségre, amire találsz adatot)?

b) Mekkora a gyorsulási munka átlagos teljesítménye a gyorsulás alatt?

c) A motor gyári (úgynevezett névleges) teljesítménye segítségével becsüld meg, hogy milyen a gyorsítás hatásfoka.

d) Mennyire tartod ezt reálisnak az órán megnézett hatásfokokhoz képest?

2. feladat (4 %)

Írj fél-egy oldalas A/4-es oldalas összefoglalót James Wattról vagy James Joules-ról. A kettőből csak az egyiket választhatod. :)

3. feladat (3 %)

Reszeléskor 80N erővel toljuk a reszelőt 40 cm-es úton másodpercenként egyszer. 

a) Mennyi munkát végzünk 5 perc alatt?

b) Mekkora a reszelés teljesítménye?

4. feladat (3 %)

Lóci a testvérét, Jóskát húzza fel szánkóval egy dombra. Az út első, vízszintes 100 m-én 20 N erőt fejt ki a mozgása irányába, míg az utána következő 50 m-en már 200 N erőre volt szüksége a húzáshoz. 

a) Mennyi munkát végez összesen Lóci?

b) Mekkora állandó nagyságú erővel kellett volna húznia, hogy ugyanekkora munkát végezzen ezen az úton?

5. feladat (3 %)

Ezután lelökve a szánkót az 50 m-es lejtőn 1 m/s^2-es állandó gyorsulással mozog a lejtő aljáig. A szánkó kisöcsivel együtt 30 kg-os. A szánkó 10 másodperc alatt ér le a lejtő aljára. 

a) Mekkora a szánkón végzett gyorsítási munka a lejtő aljáig?

b) Mekkora a teljesítmény?

c) Szerinted milyen erő végzi itt ezt a gyorsítást?

6. feladat (3 %)

Hazaúton Lóci egy 100 m-es szakaszon 20 N nagyságú erővel húzza Jóskát a szánkón. Ekkor végig egy állandó 5 N nagyságú súrlódási erő is hat a szánkóra.

a) Mekkora munkát végez Lóci ezen a szakaszon?

b) Mekkora munkát végez a súrlódási erő?

c) Mekkora a gyorsítási munka?

d) Milyen hatásfokkal húzza Lóci Jóskát? (Mi itt a hasznos munka?)
+1) (2 %) Milyen sebességre gyorsítja fel Lóci a szánkót? Szerinted reális ez a sebesség egy szánkónak?

7. feladat (7 %)

Írj egy legalább 12 soros verset, melyben elmagyarázod a munka, vagy teljesítmény, vagy hatásfok vagy forgatónyomaték fizikai fogalmakat. Akár többet is, vagy akár az összeset is megpróbálhatod elmagyarázni a versben. Fontos, hogy a versnek legyen fizikai tartalma. :)

8. feladat (4 %)

Csinálj gondolattérképet az órán tanult fogalmak, összefüggések,  közül minél többet felhasználva. Ha nem tudod mi az a gondolattérkép:

Magyarul: http://lmgtfy.com/?q=gondolatt%C3%A9rk%C3%A9p

Angolul: http://lmgtfy.com/?q=mindmap

Ehhez rengeteg egyszerű gondolattérkép készítő oldalt találsz az interneten.
VAGY
Rajzold le a munka, teljesítmény, hatásfok, forgatónyomaték fizikai fogalmakat úgy, hogy minél jobban érzékeltesd ezek fizikai jelentését is. Akár többet, vagy az összeset is érzékeltetheted egy rajzon.

9. feladat (4 %)
Írd le részletesen, hogy hogyan működik a talicska VAGY a diótörő. (Használd fel a tanult fizikai fogalmakat.)

10. feladat (5 %)
Mutasd be röviden, hogy mi az a hengerkerék. Írj néhány példát arra, hogy hol használják és mire és írd le röviden, hogy hogyan működik egy általad választott lyen eszköz (felhasználva a tanult fizikai fogalmakat).