Bemutatjuk a NAT 2012 é a hozzá kapcolódó új kerettantervek alapján kézült FIZIKA tankönyvcaládjainkat MINDENNAPOK TUDOMÁNYA SOROZAT NAT NAT K e r e t t a n t e r v K e r e t t a n t e r v ÚT A TUDÁSHOZ SOROZAT Mindennapok
Mindennapok FIZIKA A SOROZAT KÖTETEI A KÖVETKEZŐ KERETTANTERVEK ALAPJÁN KÉSZÜLNEK A KÖTETEKBEN FELLELHETŐ DIDAKTIKAI ESZKÖZTÁR 11. EGYSZERŰ GÉPEK A MINDENNAPOKBAN 22. MÁR EZEK IS GÉPEK?! A világ hét codája közé tartoznak az egyiptomi nagy piramiok. Egy-egy ilyen gigantiku építményhez több mint 2 000 000 kőtömbre volt zükég. A legkiebbek cak néhány tonnáak voltak, de kellettek 15 tonnáak i, őt a írkamra mennyezetének haábjai 40-50 tonnára becülhetőek. Hogyan mozgatták ezeket a hatalma kőtömböket? A SOROZAT KONCEPCIÓJA EGYÉB FONTOS INFORMÁCIÓK A KÖTETEK ELKÉSZÍTÉSÉNEK FONTOSABB ALAPELVEI 1. 2. 3. 4. 5. 6. DIGITÁLIS TANANYAGOK 22. 33. 44. KÍSÉRLETEZZ! Golyó é labda eée A napkollektorok rabban víz felmelegítéével. Hatáfokuk 50% körüli. Felhaználáuk: légkondicionálá tb. Felépítéük: tékkel vonják be), változata i létezik), Kered meg az Orzágo Népegézégügyi Intézet honlapját! Tájékozódj az egézége táplálkozáról! FORMAI JELLEMZŐK TALOM ÉRDEKEL étel elfogyaztáával ezekben az zete mennyi energiát nyer. ze közvetlenül haznoul, zöveteiben. Megint cak ha okat mozgunk, akkor ok keveebbet raktároz a zerveze- Számold át a kcal-ban megadott értékeket kj-ra! Számítd ki, hogy a felorolt tápanyagoknak mennyi az egy grammra jutó energiatartalma, valamint azt, hogy milyen a bevitt energiának a fő tápanyagok közötti zázaléko megozláa! 2 3
K e r e t t a n t e r v K e r e t t a n t e r v K e r e t t a n t e r v A SOROZAT KÖTETEI A KÖVETKEZŐ KERETTANTERVEK ALAPJÁN KÉSZÜLNEK A SOROZAT KONCEPCIÓJA EGYÉB FONTOS INFORMÁCIÓK A KÖTEK TARTALMI ÚJDONSÁGAI FIZIKA A KÖTETEK ELKÉSZÍTÉSÉNEK FONTOSABB ALAPELVEI 1. 2. 3. 4. 6. 7. DIGITÁLIS TANANYAGOK NAT NAT A KÖTETEKBEN FELLELHETŐ DIDAKTIKAI ESZKÖZTÁR 11. 22. 33. 44. 5. ma meg az ikola udvarán a látzólag özeviza járkáló ebeég v t v t v t m km 1. Megoldá: 001 Fny F F F 001 A haladó mozgá helyváltoztatá. A mozgátan, idegen zóval kinematika, a mozgá FORMAI JELLEMZŐK 4 5 NAT ny m 1 1 0 001 36 km 1 3600 km
Mindennapok FIZIKA 9. - TARTALOM FIZIKA 9. - TARTALOM TARTALOMJEGYZÉK Tartalomjegyzék Elő témakör Mozgáok A KÖZLEKEDÉS KINEMATIKAI PROBLÉMÁI... 1. Utazunk, de hová é mivel?! 10 2. Mozgában vagyunk... 14 3. Közlekedünk az úton... 16 4. Zuhaná a mélybe... 20 5. Körbe-körbe, karikába... 22 TÁJÉKOZÓDÁS ÉGEN-FÖLDÖN 6. Miénk itt a tér... 26 7. Rohan az id... 30 A KÖZLEKEDÉS DINAMIKAI PROBLÉMÁI... 8. Az er legyen velünk! 32 9. Miért fogyazt az egyenleteen mozgó autó?... 36 10. Nehézég, úly... 38 11. Rúg-e a rugó?... 42 12. Mitl kanyarodik?... 44 A TÖMEGVONZÁS... 13. Mi fékezi a zuhanát? 46 14. Mi hajtja a rakétát?... 48 15. Kölcönö vonzá... 50 16. É mégi mozog a Föld... 52 EGYSZERŰ GÉPEK A MINDENNAPOKBAN... 21. Egyenúly 62 22. Már ezek i gépek?!... 66 REZGÉSEK, HULLÁMOK... 23. Rezeg a léc 70 24. A hullámzó Balaton tetején...... 74 25. Reng a Föld... 76 Máodik témakör Energia ENERGIA NÉLKÜL NEM MEGY... 26. Azért ezünk, hogy éljünk 80 27. Mennyit ezik é mennyit fütöl a codakoci?... 84 28. Fokról fokra...... 88 A NAP... 29. Sü fel Nap! 90 30. Terjed a h?... 94 31. Szökik a h!... 98 ENERGIAÁTALAKÍTÓ GÉPEK... 32. Átalakul, de megmarad! 100 33. Unokáink i látni fogják?!... 102 34. Fzcke? ak okoan!... 104 8 I. MOZGÁSTAN 11 II. ERÔTAN 57 1. Nagy a nyüzgé 12 1.1. Hol járunk? 13 1.2. Milyen gyoran haladunk? 17 1.3. Gyoruljunk fel! 20 2. Ez a legegyzerûbb! 24 3. Cak a változá állandó 32 4. Jól eik 42 5. Körbe-körbe, karikába 48 1. Egyedül nem megy 58 2. Kölcönkenyér vizajár 64 2.1. Vizanyeri az alakját Vagy talán mégem?! 64 2.2. Vizapattan? Vagy talán mégem?! 65 3. Tehetetlenek vagyunk?! 69 4. Lendüljünk bele! 72 4.1. Hogyan mozog? Miért úgy? 72 4.2. A lényeg megmarad 73 5. Légy erõ! 81 6. Gyorítunk! 83 3. Mi lez belôle? 162 4. Mibôl lez a cerebogár? 170 4.1. (H)egyre megy? 171 Tartalomjegyzék 4.2. A kölcönö vonzá egymához köt 171 4.3. Pattanáig fezülve 173 7. 6á-ellen6á 88 8. Alap LET 91 E 9. Törvénye ez? 95 9.1. Legyünk túl a nehezén! 95 9.2. Rúg, pedig lába inc 101 9.3. Nyújtom, nyújtom, nem zakad 105 9.4. Az örök hátráltatók 109 9.5. Általáno vonzódá 121 IV. FOLYADÉKOK ÉS GÁZOK MECHANIKÁJA 185 1. Nyomá utánam! 186 2. Heuréka! Heuréka! 193 10. Középre nézz! 124 11. É mégi mozog a Föld 129 12. Borul vagy nem borul? 138 12.1. Mitôl forog? 139 12.2. Ezt add öze! 140 12.3. Stabil vagy nem tabil? 142 12.4. Már ezek i gépek?! Egyzerű! 143 III. MUNKA, ENERGIA, TELJESÍTMÉNY 149 1. Dolgozzunk! 150 2. Töltôdjünk fel! 159 9 A NAGY TELJESÍTMÉNY TITKA: GYORSAN ÉS SOKAT... 17. Munkálkodjunk, dolgozzunk! 54 18. Er-e a lóer?... 56 19. Kinek van erre energiája?... 58 20. Változik, é mégi megmarad... 60 HASZNOSÍTHATÓ ENERGIA... 35. Ez jól elbújt! 108 36. Kici a bor... 110 37. de er!... 114 38. A rendetlenég magától n... 118 SZAKKIFEJEZÉSEK LISTÁJA... 120 4.4. Raktározzuk el! 173 5. Sieünk az idô pénz! 178 5.1. Hatékonyág = energiatakarékoág 180 3. Fezültég a felületen 200 4. A folyadék lehet ideáli, meg nem i, é még áramolhat i 206 V. FÜGGELÉK 212 Jó, ha tudod! 216 212 Szakkifejezéek litája 214 7 10 6 7
Mindennapok Hétköznapi probléma felvetée Rövid özefoglalá A TÖMEGVONZÁS MI FÉKEZI A ZUHANÁST? 13. Az elejtett tetek azért zuhannak a Föld középpontja felé, mert annak gravitáció erőterében vannak, hat rájuk a nehézégi erő. Közimert tapaztalat, hogy a tetek nagy magaágból történő eéét befolyáolja a levegő. Hogyan nevezik a levegő mozgát akadályozó hatáát? A hétköznapi probléma ϔ közben ǡ ± öǡ ± lapotú közeg i akadályozza a hozzá vizonyított mozgát. Például tran ǡ À Ú ò ± ò Ǥ Ý ö Ý Ǥ Y \ mindig a relatív mozgát akadályozza. Ezért ± Ábrához kapcolódó Ú À feladat vitorláokra! közegellenállá közeg Ý Fköz v 2, Ugyanolyan vizonyok eetén melyik tetre hat kiebb közegellenállái erő? Mit jelenthetnek az ugyanolyan vizonyok? Ý Ý problémára Foglaljuk öze! Fköz = C v 2. Fköz v2 áll. C közegellenál- ± Ý alak- vagy ± Ý Gyakorlati alkalmazá ò 2 Ý ò Ú érezhetjük kerékpározá közben: ± ± ± ± Ý Ǥ Mindegy, hogy mi mozgunk gyoran é a le Ý Ƿ dzǡ ȋ Ȍ ± Ý ȋ ï ± ȌǤ Ha kiebbre húzzuk öze magunkat, kevébé akadályoz. Ha áramvonalaá változtatjuk az alakun- v max KÍSÉRLETEZZ! ± ± U ö ö ± öǡ ± Ý À ± 1 C = k A ρ. 2 Megjegyzé: ï ± ǡ À Kérdéekk é feladatok tokk ± Ý Ý ǡ ± ϐ Ý Ǥ Melyikük ér hamarabb Ú ǡ Ú ͺͲ ǡ ϐ ï Ú ͷͳ ǫ Elemezz olyan mozgáokat, amelyekben egy ö ± 46 8 Hazno tanácok a közegellenállá! (Például úzá, evezé tb.) À Felix Baumgartner a ± Ͷ ͳͻ zuhant zabadon. Ha az Ý ± ò kaz valóban zabadeé lett volna, mekkora utat tett volna meg eközben? ȋ 39 km volt!) ǡ lovaportban é az autó Ú Ýzelmi eélyeket, ha a ver Ý ± ± ± ǡ Ý Ǥ Mi ennek a lényege? Nézz utána, mi a ȂͳǦ DRS, é mi a zerepe! Mekkora a 20 méter ± Ý Házi feladatnak i adható kérdéek é feladatok Ý ± ± Ú ± ± ǫ a) Számolj a nehézégi gyorulá ponto Ma ± Ý értékével! Ȍ képet milyen lehet a be ± ǫ ± À ò Ý ö Ý zerre, egymá mellett nagy magaágban elej ò Ǥ ͳ Ú ö m da 20 ebeégre ké pe Ǥ a) Mekkora lez a 0,5 kg Ú ö gyobb ebeége? Ȍ ï özekötjük, é úgy ejtjük Ý ǡ alul? Ȍ À máli ebeégük? Ý éppen a megengedett ebeéggel halad az autópályán. Hányzoroára növekzik a közegellenál Ýǡ ± ± zabálytalanul km 160 -ra növeli? h 47 9
Mindennapok A TÖMEGVONZÁS 16. ÉS MÉGIS MOZOG A FÖLD Az égitetek mozgáa az őidőktől kezdve foglalkoztatta az embereket. De hogyan változtak az évezredek orán a cillagázati imeretek? F lövedék pályáját a Földön! B - C Ha az ágyú ki ebeéggel lövi ki az ágyúgolyót, akkor a golyó parabolaívet leírva va- A, B é C pontok). Ha elég nagy a kilövéi ebeég, a golyó a Földet megkerülve a kilövé helyére érkezik viza (D görbe), vagyi körpályára áll a gához zükége ebeéget nevezzük nek vagy körebeégnek. meghatározhatjuk a körmozgá A - ΣF = m a, cp F = m a, g m m f m v 2 F I = 2 r r D m v = F km I f r 79,, E ha r r Föld. Ha az ágyúgolyó ebeégét tovább növeljük, ellipzipályán mozog a Föld körül (E E görbe). Egy bi- zonyo nagyágú ebeéget átlépve végleg elhagyja a Földet (FF görbe). a tet végleg elhagyja a Föld vonzákörzetét, a máodik kozmiku ebeég vagy zökéi ebeég, melynek nagyága az energiák ime- cp Foglaljuk öze! Klaudioz Ptolemaioz geocentriku Nikolauz Kopernikuz KEPLER HÁROM TÖRVÉNYE keringenek, amelyek egyik gyújtópontjában a Nap van. - bolygók a Naphoz közelebb gyorabban 3. Minél távolabb kering egy bolygó a Naptól, annál hozzabb a keringéi mozognak, mint távolabb. (Ezt bolygó fókuz p rint az r ellipzipálya féltengely (a) a Nap milyen matematikai özefüggé teljeül a p é r, valamint az a é c zakazokra egy ellipziben! Annak i nézz utána, hogyan nevezik az ellipzi ki- é nagytengelyének hányadoát! c A 2 A 1 = A 2 Nap A 1 3 -ik hatványa arányo 2 3 vagyi: a 2 T, ezért a 2 T állandó, illetve a T Kepler indokolta. Iaac Newton- nyekkel írhatjuk le. 3 3 1 2 1 3 a2. 2 T 2 - - a Földnek mindig - - - - Kérdéek é feladatok - területét, melyet a tankönyv nem említ! Mutad be ezeket táraidnak! világkép között! Kep- milyen má tudományte- imerünk! Mik az auguztui éjzakákon gyakran meg- Vitaátok meg, mi- a 20. zázadban, é milyenek napjainkban! Mi a különbég a meteor é a meteorit között? Mekkora lenne az v km I 7, 9, vii = 2 v km I 11, 2. egy olyan bolygón, amelynek a tömege megegyezik a Föld tömegével, a uga- a Földé? ge holdja egy keringét 5770 alatt tett meg. Mekkora volt az átlago kerületi ebeége? 52 53 10 11
Mindennapok ENERGIA NÉLKÜL NEM MEGY 28. FOKRÓL FOKRA Milyennek érezhetjük a langyo vizet, ha előtte hideg, illetve ha meleg vízbe nyúltunk? A MOLEKULÁK RENDEZET LEN MOZGÁSÁT Robert Brown (1773 1858) kót zületé, angol botaniku fedezte fel. A virágpor vize oldatát mikrozkóppal vizgálta. Azt tapaztalta, hogy a kizemelt porzemce fáradhatatlanul rendezetlen mozgát végez. Ezt a mozgát a nagyágrendekkel kiebb tömeg vízmolekulákkal történ ütközéekkel magyarázta. A jelenég ponto matematikai leíráát Albert Eintein (1879 1955) adta meg 1905-ben. A hőméréklet é a hő (hőmennyiég) fogalmát gyakran özetéveztik. Mindkettővel a hőtan (termodinamika) foglalkozik, a két dolognak köze van egymához, mégi egézen különbözőek. Q T. Egy tetnek hőméréklete van, hője ninc. A hő kiáramolhat a zobából, a hőméréklet nem. Akkor hát mi a hőméréklet? A MÉDIÁBAN 1. Egy rendzerben hváltozá következett be. 2. Egy tetnek ok henergiája van. Értelmezzétek ezeket a kijelentéeket, kereétek meg a bennük rejl hibát! Otthon figyelj meg oldalról egy elötétített zobába bezűrődő fénynyalábot! Miért táncolnak a láthatóvá váló porzemek? A BROWNMOZGÁS élénkégének a hméréklettl való függée alkalmat ad a hméréklet értelmezéére i. Megállapítható, hogy a éklet a rézeckék rendezetlen mozgáának átlago energiájával egyeneen arányo. Az adott állapotra jellemz izikai mennyiég, tehát állapotjelz. Az ábra adatainak felhaználáával bizonyítd be, hogy az oxigénmolekulák mozgái energiája egyeneen arányo a Kelvin-kálán mért hőméréklettel! A HTAN a ok rézeckébl álló rendzerek állapotaival, folyamataival foglalkozik. Ezeket az állapotokat, állapotváltozáokat a rézeckék rendezetlen mozgáa jellemzi. a hőméréklet méréére! A HMÉRSÉKLET MÉRÉSÉT az a tapaztalat tezi lehetvé, hogy az egymáal érintkez tetek hméréklete egy id tán mindenképpen kiegyenlítdik. Maga a hmér bármely yan tet lehet, amelynek valamelyik jellemz tulajdonága a méréklettel együtt változik. hmérékleti kálák alappontjainak rögzítée olyan izikai enégek alapján történhet, amelyek mindig ugyanazon a hmérékleten játzódnak le. A CELSIUSSKÁLÁT Ander Celiu (1701 1744) véd cillagáz javalatára 1742-ben vezették be. Celiu eredeti hmérékleti káláján, amelynek alappontjait a jég olvadáának é a víz forráának hmérékletére alapozta, elzör 100 fok jelölte a jég olvadápontját é 0 fok a víz forrápontját. Halála után tanítványa javalatára fordították meg úgy, ahogy ma i haználjuk. Celiu alkalmazott elzör higanyt a hmérben. Magyarorzágon Celiu hmértípua, a Celiu-kála terjedt el. Az SI-ben 1960 óta, a névadó lord Kelvin tizteletére. Lord William Thomon (1824 1907) ír zármazáú iziku 1848-ban adta ki azt a nagyzabáú munkát, amelyben bevezette az abzolút hmérékleti kálát. Az abzolút hmérékleti, vagy Kelvin-kálán nincenek negatív hmérékletek. Az abzolút hmérékleti kála nullapontja, az abzolút nulla fok az elvileg elérhet legalaconyabb hméréklet, ez mínuz 273,15 C. A Kelvin-kála fokbeoztáa megegyezik a Celiu-káláéval, de az alappontokhoz má értéket rendel. Kérdéek é feladatok Sorolj fel olyan változáokat, amelyek alkalmaak lehetnek kelvin (K) Celiu-fok ( C) Magyarázd meg, hogy milyen változáon alapulhat a megfelel fogyaztái hmérékletet felirattal jelz italcímkék mködée! Tájékozódj az internetrl a világvárook napi átlaghmérékletérl! Figyeld meg, milyen hmérékleti kálát haználnak! Egy dohányo ember kezérl kézült htérképrl leolvaható, hogy alaconyabb a gyr- é a kiujj hméréklete. Mi lehet ennek az oka? Kiknek a nevéhez fűződő hőmérékleti kálát haználnak az angolzáz orzágokban, illetve Franciaorzágban? Jellemezd ezeket a kálákat a Celiu-kálához képet! Magaáég Sebe- Hőméréklet km (m) h ( C) ( F) 7772 848 42 C 8686 851 A 46 9448 829 B 55 10058 831 56 D 10668 822 59 E Fahrenheitfok ( F) Abzolút nulla fok 0 273,15 459,67 A víz fagyápontja 10 5 Pa nyomáon 273,15 0 32 A víz forrápontja 10 5 Pa nyomáon 373,15 100 212 Milyen célból kézítenek manapág htérképeket a házakról? A repülgépeken a kül leveg hmérékletét Celiu- é Fahrenheitfokban i közlik az utaokkal. Számold ki a táblázat hiányzó értékeit! Foglaljuk öze! ze! - - - Fonto, hogy tudd: 88 89 12 13
Mindennapok A NAP 31. SZÖKIK A HŐ! Minden berendezé energiahatékonyága a környezet megóváa, a fenntartható fejlődé zempontjából i alapvető fontoágú. Termézeteen a aját kiadáaink cökkentée em elhanyagolható körülmény. Nem mindegy, hogy mekkora az ökológiai lábnyomunk! Így van ez az épületeinkkel i. VÉGEZZÜNK EGYSZE SÍTETT zámítát egy ház Ý ±nyének Ǩ A ò Ý ǡ az aló é Ý födé ± Ú Ý öze Ý ± kell a ö Ý Ǥ (N vezük ϐ a zel Ý ± ǡ a À ǡ az eetlege Ý Ǥ Az öze felület Ý ± Ý ± egyetlen átlago értékkel helyetteítjük.) Ý ± = ò Ý felület Ý ± Ý Ý ± ± letkülönbég, P A U 'T. Legyen az épület alapterülete: 10 m 10 m, ǣ ʹǡ ǡ W U 1, 4 2, ò Ý Ý ± ± ǣ m K 0 ι ǡ Ý Ý ± ± ǣ 20 ι Ǥ C I ÉRDEMES az energetikai zakemberek véleményét kikérni lakáunkkal kapcolatban akkor ǡ nem Ú Ý a ï À ± Ǥ Sokzor ± ö beavat ± À ± Ý Ǥ V ± Ý ± a ± Ǩ K± À ò Ý ± ± Ǩ A Ý ± ± az ± ò ò Ý ò ± Ý Ú Ú ȋ ÝǦȌ ± ò ± Ǥ A Ý ± Ú Ú ǡ az ± ò ± À a Ý ± Ý ï ǡ Ú a ÝǤ A Ý ǡ Ú ±meket Ý À ò Ý ö ö ± ö Ý an À Ǥ A Ý ± ± tozáa (a Ý ± ± Ȍ a Ý változik. 98 14 Nem zabad a Ý ± ǡ az özköltégnek ki töredékén okat nyerhetünk. Az ǡ ± ± ö Ýǡ Ú À ± Ǥ Ha ± a À ǡ akkor i ok eetben a tok a helyén ǡ Ý a ± ǡ az Ǧ ± ± Ǥ A Ý ± ± À a ϐ az eetlege tervezéi-kivitelezéi hi ǡ a ± ǡ Ý Ǥ Kiküzöböléük a takarékoág mel- Afödémek A 4 2, ͳ0 ͳͳͺ m2, 2 10 10 200 m2, Foglaljuk Foglalj k öze! ö ze! Afalak Afödémek ͳͳͺ m2 200 m2 Ͳͺ m2, 'T 20 C 20 K. W P Ͳͺ m2 1, 4 2 20 K m K ͺ ʹͶ W ͺ, kw. Tehát a ö Ý Ýlegeen 9 kw À ± kell zol a 20 C-o Ý Ý ± ± let fenntartáához. Ha az utólago Ý ± az átlago Ý ± Ý jelen Ý Ú ò ǡ akkor a kazánt ezzel arányoan kiebb teljeítménynyel ö Ú ò Ǥ A H\SZIGETELÉS Ý a Ývezetéel ± Ú Ý Ý ± Ú Ǥ A ± ǡ nyílázárók tömítée a Ý t akadályozza. Az üvegfelületek méretezéénél é felületkezeléénél a ugárzáok elnyeléét é ϐ Ǥ A Ý ± révén alaconyabb lez a Ý Ǥ A+ A+ Afalak az ± ò zolgálja, például a falak helyi pené ± ± ǡ Ý a megzüntethetjük ezek kijavítáával. Az Ý ± ǡ a À a ö ± költégeknek akár 25 30%-át i megtakaríthatjuk. VIZSGÁLJUK MEG, hogy kell-e féltenünk a laká ± a Ý ± Ý Ǩ G ǡ ± teljeebb légcerével ± a Ý ± Ǥ Így a nagy Ý ï ǡ falak ö ǡ cak a Ý kell À ò Ǥ Ezzel ǡ ha például a nyílázárók ± kereztül tartóan be a Ýǡ lényegeen Ý a ö ± Ǥ L± olyan ± Ý Ý ǡ a Ý ± elvén ö Ú Ǥ A elhaznált é a Ú Ý ǡ Ý egy Ý ± Ý kereztül ± ǡ így jár Ý ± a ± Ý ± Ǥ Az rendzer nyáron egít Ý a ǡ ö Ú À Ǥ Kérdéek é feladatok tok Mi a harmatpont? Miért kell különlegeen vízzáró é egyben Ƿ ± Ýdz anyagokat haználni, ha az ajánláok ellenére mégi az utólago Ý Ý telét válaztják egy épület eetén? Mi köze lehet a laká falán penézfoltoknak a Ý ± ǫ ± különöen vezélyeek ezek? ± a ö ö ± öǡ laza öǡ zála vagy porózu anyagok a legjobb Ý Ý ǫ hány foko Ý ± ± letkülönbégnek kell a ò Ý é Ý tér között, hogy informatív legyen a Ý felvétel! 99 15
Mindennapok ENERGIAÁTALAKÍTÓ GÉPEK 33. UNOKÁINK IS Az emberiég éve energiazükéglete napjainkban mintegy 500 EJ (500 exajoule = 500 1018 J), é egyre nő. A hagyományo energiahordozók cökkenée é felhaználáuk környezetkároító hatáa energiatakarékoágra é a megújuló energiaforráok kiaknázáára kényzeríti az embert. LÁTNI FOGJÁK?! Ý ± A NAP SUGÁRZÁSI ENERGIÁJÁNAK FELHASZNÁLÁSI Ý ± Ý már említét ò Ǥ A Napból nyert energiával felmelegített ö Ý Ú haználják fel közvetlenül, vagy a ugárzá energiáját alakítják elektromo Ǥ Ígérete a Nap energiája révén hidrogént Ý Ǥ A hidrogén jól tárolható, é mint üzemanyag tiztán felhaználható közvetlenül elégetve, illetve üzemanyagcellákban. A napenergia lokálian, é Ý nagyobb Ý ö ben közöégi célra i Ǥ 102 16 mit jelent a napenergia aktív é pazív haznoítáa! A VÍZ MOZGÁSI ÉS/VAGY MAGASǧ SÁGI ENERGIÁJÁNAK a haznoítáa több ezer éve múltra tekint Ǥ Ý áramlái ebeég é/vagy zintkülönbég eetén mindenféle termézete é meterége vízre À Ý Ý ± ö é típuú Ý ö Ǥ Fontoak az ökológiai zempontok, Ý a ki ± ö folyókon kell nagyon Ú ò Ý megtervezni egy vízi Ý ö Ǥ Az árapályjelenég (tengerjárá) orán a víz nagyobb ö ö ± ± Ý adódóan igen Ý mozgái energia alakítható a zélkerekekhez haonló zerkezetekkel elektromo Ǥ (Ezeket nevezik víz alatti zélkerekeknek.) hazánkban milyen BIOMASSZÁNAK NEVEZIK energianövényeket Ú ò biológiai ö zertermeztenek! ve anyagok özeégét. A fotozintézi orán a növényekben ± Ú Ý zerve anyagokban kémiai energia formájában raktározódik el a napfény energiája. A biomaza energiája közvetlenül elégetve, vagy kémiai átalakítá után folyékony üzemanyagként (bioetanol, biodízel) vagy gázként (biogáz) haználható Ǥ A Ý termelé intenzívebbé váláával felzabaduló ò i A GEOTERMIKUS ENERGIA a mehaznoíthatók maga energiatartalleg ö (hévíz) kutakból nyerhemú növények termeztéére, feldol ÝǤ A geotermiku energia a Föld gozható biomaza Ý À Ǥ belejében ± Ý radioaktív bomláokból Ǥ Hazánk Kere magyará ò Ú Ú gazdag À Ǧ Ý zatot arra, hogy Ǥ Például Szeged környékén a hazánkban miért ± Ý Ý ± valóítják Ǥ van olyan ok meleg vizű forrá! A ͲȂͻͲ C-o vízzel lakótelepet, a ͷȃ Ͳ C-ora ö vízzel növényházat ö Ǥ A langyo, áványi anyagban gazdag gyógyvizet ò Ý ben haznoítják. Gondot okozhat a hévizek maga áványianyag-tartalma, de Ý ± Ý egítégével é a ö víz Ý kezeléével ez a probléma i Ǥ Foglaljuk Foglalj k öze! ö ze! Megjegyzé: Kérdéek é feladatok tok A SZÉLENERGIA folyamatoan Ý zéljáráú területeken À Ǥ Kiaknázáa közvetlen munkavégzére vagy elektromo energia Ý À kialakított zél Ý ± Ú ± Ǥ Évzázadokon kereztül alkalmazták az áramló Ý mozgái energiáját gabona Ý ± ± a ± Ǥ Ma egyre Ý zerepe lehet a globáli energiaellátában. Dániában jelenleg 10% körüli az aránya a telje energiafelhaználában, 2030-ra ezt 50%-ra tervezik emelni. Kézít bezámolót Dánia modellértékű zélenergia-haznoítái programjáról! egy napkollektoro ö ± Ȃ melegvíz-zolgáltató rendzer befektetée hány év alatt térül meg? Magyarorzág melyik vidékén vannak elektromo energiát Ý zélkerekek? Olvaatok utána, hogy hazánkban milyen Ý ± vannak a vízi energia haznoítáára! Sorakoztaatok fel érveket a vízi Ý ö mellett é ellen! Hazánk mely vidékein lehetne energianövé- nyeket termezteni? Gondolj a termézeti é táradalmi adottágokra i! a környezetedben milyen példák vannak a geotermiku energia haznoítáára! Dolgozzátok fel a Ý Ȃ vízlép Ý elhamarkodottan megkezdett, majd félbezakított nagyberuházáának történetét! Milyen tanulágok vonhatók le Ý ǫ 103 17
nevel A munka az emberi lét, a jo- Munka, energia, teljeítmény A munka zót okzor haználjuk, okféle jelentée van. Mi - a levélírá, meg a többi, amiben nem a karunk, lábunk lapátolától. hatunk. Ez azt jelenti, hogy a zellemi, teti energiáink napok máképpen határozza meg a munka fogalmát. nk munkavégzétáára elmozdul az energiája. A munkavégzé A A munka jele az angol work Tehát a munkavégzé az energiaváltoztatának egy fajtája. (Máik faj- nyege különbég van. nkebbé válik a ren- - - Fonto megjegyzé: zerint W Mindennapjaink munka fo galmait caládi bezélgeté keretében. Nm F. Mértékegyége: W F J A munka, illetve az energia mértékegyégének a neve Jame Precott Joule - - vizgálatában, az erre vonatkozó törvények megfogalmazáában. ban végezte világrazóló kíérleteit. 1.4. akkor két ég van a munka kizámoláára - ról. Ez a két vektor nagyágának é az általuk bezárt zög kozinuzá- -zata a munka. W F F co. Mindig éppen a két vektor egymáal párhuzamo vetületeinek 1.5. egyik, aztán a máik - Mennyi munkát vé- - A munka meg fo galmazáa a matematika nyelvén 1.3. (1818 1889) párhuzamo F F párhuzamo W = F párhuzamo F F W = F párhuzamo W = F = F co 1.6.- 150 151 18 19