MECHANICK PRCE A MECHANICK ENERGIE Mgr Kamil Kuera

MECHANICKÁ PRÁCE A MECHANICKÁ ENERGIE Mgr. Kamil Kučera

Gymnázium a Jazyková škola s právem státní jazykové zkoušky Svitavy ANOTACE 1. Kód EVM: 2. Číslo projektu: CZ. 1. 07/1. 1. 28/01. 0050 3. Vytvořeno: říjen 2014 4. Ročník: 1. ročník – čtyřleté gymnázium, 5. ročník – osmileté gymnázium (RVP-G), 5. K_INOVACE_1. FY. 43 Vzdělávací oblast Člověk a příroda Vzdělávací obor Fyzika Tematický okruh Mechanická práce a mechanická energie Anotace: Materiál slouží k zopakování mechanické práce, výkonu, účinnosti a různých druhů energie. Materiál se zabývá také zákonem zachování mechanické energie a zákonem zachování energie jako jedním z nejzákladnějších a nejobecnějších přírodních zákonů. Učivo je ověřeno závěrečným testem. Materiál se využije v průběhu hodiny. Pomůcky: interaktivní tabule. Materiál je určen pro bezplatné používání pro potřeby výuky a vzdělávání na všech typech škol a školských zařízeních. Jakékoliv další využití podléhá autorskému zákonu.

Gymnázium a Jazyková škola s právem státní jazykové zkoušky Svitavy Mechanická práce mechanická práce W - skalární veličina vyjadřující účinek silového působení na hmotný bod (těleso), při němž se hmotný bod (těleso) přemisťuje jestliže na HB působí stálá síla o velikosti F, která se směrem trajektorie svírá stálý úhel α a těleso urazí dráhu s [1] jestliže působí stálá síla o velikosti F, která je rovnoběžná se směrem trajektorie Práci 1 J vykonáme přemístěním tělesa do vzdálenosti 1 m silou rovnoběžnou s trajektorií o velikosti 1 N

Gymnázium a Jazyková škola s právem státní jazykové zkoušky Svitavy Mechanická práce mechanická práce se nekoná: • těleso se nepohybuje (s = 0 m) • těleso se pohybuje rovnoměrným přímočarým pohybem bez působí síly (F = 0 N) • síla působí na těleso kolmo k jeho trajektorii (α = 90°) [3] FG [2] [4]

Gymnázium a Jazyková škola s právem státní jazykové zkoušky Svitavy Kinetická energie tělesa kinetická energie EK - mechanická energie HB (tělesa) o hmotnosti m, (pohybová) který(é) se pohybuje rychlostí o velikosti v - závisí na hmotnosti m a rychlosti v HB (tělesa) (závisí tedy také na volbě vztažné soustavy) na změnu EK nemá vliv změna směru rychlosti, jen změna velikosti rychlosti!! [5] změna EK je rovna práci, kterou vykoná výslednice působících sil

Gymnázium a Jazyková škola s právem státní jazykové zkoušky Svitavy Potenciální energie tělesa potenciální energie Ep - mechanická energie HB (tělesa), kterou (polohová) získá při změně polohy v silovém poli, nebo energie pružně deformovaného tělesa Potenciální energie vždy podmíněna vzájemným silovým působením těles! druhy potenciálních energií: • magnetická potenciální energie • elektrická potenciální energie [8] • tíhová potenciální energie (energie v tíhovém poli) • jaderná potenciální energie [6] [7]

Gymnázium a Jazyková škola s právem státní jazykové zkoušky Svitavy Potenciální energie v tíhovém poli tíhová potenciální energie - energie HB (tělesa) o hmotnosti m, kterou získá při změně polohy v homogenním tíhovém poli Země - určujeme vzhledem k nulové hladině tíhové energie (většinou je spojena zemským povrchem) [11] [10] [9]

Gymnázium a Jazyková škola s právem státní jazykové zkoušky Svitavy Mechanická energie tělesa mechanická energie E - součet kinetické a potenciální energie HB (tělesa) vzhledem ke zvolené soustavě [12] energie - charakterizuje stav soustavy práce - charakterizuje děj, při němž nastává přeměna nebo přenos energie

Gymnázium a Jazyková škola s právem státní jazykové zkoušky Svitavy Zákon zachování mechanické energie zákon zachování mechanické energie: Při všech mechanických dějích se může měnit kinetická energie v potenciální energie a naopak, celková mechanická energie soustavy je však konstantní. např. pohyb kyvadla, padající těleso v tíhovém poli Země, těleso kmitající na pružině [14] [13]

Gymnázium a Jazyková škola s právem státní jazykové zkoušky Svitavy Zákon zachování energie zákon zachování energie (ZZE): Při všech dějích v izolované soustavě těles se mění jedna forma energie v jinou nebo přechází energie z jednoho tělesa na druhé, celková energie soustavy se však nemění. jeden z nejdůležitějších a nejzákladnějších přírodních zákonů [15] [16]

Gymnázium a Jazyková škola s právem státní jazykové zkoušky Svitavy Výkon výkon W - skalární veličina průměrný výkon Pp - podíl práce W a doby t, za kterou se práce vykonala okamžitý výkon P - součin velikosti síly F působící na těleso a okamžité rychlosti tělesa [17] [18]

Gymnázium a Jazyková škola s právem státní jazykové zkoušky Svitavy Účinnost účinnost η - podíl výkonu P a příkonu P 0 stroje nebo podíl práce W vykonané za určitou dobu t a energie E v této době stroji dodané účinnost je bezrozměrná veličina (nabývá hodnot ), nejčastěji se vyjadřuje v % např. elektromotor 90% zážehový motor 30% [19] [20]

Gymnázium a Jazyková škola s právem státní jazykové zkoušky Svitavy Trocha opakování 1. Vysvětlete fyzikální veličinu účinnost. 2. Uveďte příklad z praxe využívající zákona zachování energie. 3. Sáňky je možné táhnout, nebo tlačit. Co je z hlediska práce výhodnější? 4. Při štípání silných kusů dřeva je výhodnější sekyra s delším topůrkem. Vysvětlete. 5. Vyjmenujte různé druhy potenciálních energií a vysvětlete, jak se změní tato energie při přemístění tělesa? 6. Vysvětlete rozdíl mezi energií a prací.

Gymnázium a Jazyková škola s právem státní jazykové zkoušky Svitavy Zdroje a použitá literatura [1] ILARIO. wikipedia. cz [online]. [cit. 29. 9. 2014]. Dostupný na WWW: http: //commons. wikimedia. org/wiki/File: Mehaaniline_t%C 3%B 6. png [2] MALÝ, Jan; POLÁČEK, Jiří; LUTTERER, Ivan. wikipedia. cz [online]. [cit. 29. 9. 2014]. Dostupný na WWW: http: //commons. wikimedia. org/wiki/File: Cesky_Clovek_1982 -1989_01. JPG? uselang=cs [3] WIKINEWS-LOGO. SVG. wikipedia. cz [online]. [cit. 29. 9. 2014]. Dostupný na WWW: http: //commons. wikimedia. org/wiki/File: Wikinews-basketball. svg? uselang=cs [4] JFMELERO. wikipedia. cz [online]. [cit 29. 9. 2014]. Dostupný na WWW: http: //commons. wikimedia. org/wiki/File: Satellite. Centripetal. Force. svg [5] FOSHIE. wikipedia. cz [online]. [cit. 29. 9. 2014]. Dostupný na WWW: http: //commons. wikimedia. org/wiki/File: Aston_Martin_DB 9_-_Flickr_-_foshie. jpg [6] KUIPER, Pieter. wikipedia. cz [online]. [cit. 29. 9. 2014]. Dostupný na WWW: http: //commons. wikimedia. org/wiki/File: Feeling_magnetic_repulsion. JPG [7] NEZNÁMÝ. wikipedia. cz [online]. [cit. 29. 9. 2014]. Dostupný na WWW: http: //commons. wikimedia. org/wiki/File: Electroscope. png [8] U. S. ARMY ENVIRONMENTAL COMMAND. wikipedia. cz [online]. [cit. 29. 9. 2014]. Dostupný na WWW: http: //commons. wikimedia. org/wiki/File: Paula_Khan. jpg? uselang=cs [9] U. USERNAME. wikipedia. cz [online]. [cit. 29. 9. 2014]. Dostupný na WWW: http: //commons. wikimedia. org/wiki/File: Animace_op. gif? uselang=cs [10] SKYDIVING PARACHUTISME: JEF 132. wikipedia. cz [online]. [cit. 29. 9. 2014]. Dostupný na WWW: http: //commons. wikimedia. org/wiki/File: Skydiving_Parachutisme_-_another_version. jpg? uselang=cs [11] PIPENOLC. wikipedia. cz [online]. [cit. 29. 9. 2014]. Dostupný na WWW: http: //commons. wikimedia. org/wiki/File: Bola. gif? uselang=cs [12] U. S. AIR FORCE. wikipedia. cz [online]. [cit. 29. 9. 2014]. Dostupný na WWW: http: //commons. wikimedia. org/wiki/File: F-20_Tigershark_launching_AGM-65_Maverick. jpg [13] CHRISTIAEN, Hubert. wikipedia. cz [online]. [cit. 29. 9. 2014]. Dostupný na WWW: http: //commons. wikimedia. org/wiki/File: Pendulum_animation. gif [14]SVJO. wikipedia. cz [online]. [cit. 29. 9. 2014]. Dostupný na WWW: http: //commons. wikimedia. org/wiki/File: Animated-mass-spring. gif [15] DEMONDELUXE. wikipedia. cz [online]. [cit. 29. 9. 2014]. Dostupný na WWW: http: //commons. wikimedia. org/wiki/File: Newtons_cradle_animation_new. gif [16] LURLOCK. wikipedia. cz [online]. [cit. 29. 9. 2014]. Dostupný na WWW: http: //commons. wikimedia. org/wiki/File: Newtons_cradle_3_ball_swing_5_ball_system_cropped. gif [17] SIENICKI, Tomasz. wikipedia. cz [online]. [cit. 29. 9. 2014]. Dostupný na WWW: http: //commons. wikimedia. org/wiki/File: 2004_02_27_crane_-_Aalborg_ubt. jpg [18] LLEWELYN, Hugh. wikipedia. cz [online]. [cit. 29. 9. 2014]. Dostupný na WWW: http: //commons. wikimedia. org/wiki/File: Hugh_llewelyn_325_002_(6520031505). jpg? uselang=cs [19] HIP. wikipedia. cz [online]. [cit. 29. 9. 2014]. Dostupný na WWW: http: //commons. wikimedia. org/wiki/File: 89_SE-i_-_Engine. jpg [20] ZUREKS. wikipedia. cz [online]. [cit. 29. 9. 2014]. Dostupný na WWW: http: //commons. wikimedia. org/wiki/File: Silniki_by_Zureks. jpg SVOBODA, Emanuel a kol. Přehled středoškolské fyziky. Praha: SPN, 1990, ISBN 80 -04 -22435 -0 NAHODIL, Josef. Fyzika v běžném životě. Praha: Prometheus, s. r. o. , 1996, ISBN 80 -7196 -005 -5.