Nzev S SCOPT Uhersk Brod Autor Mgr Anna

Název SŠ: SŠ-COPT Uherský Brod Autor: Mgr. Anna Červinková Název prezentace (DUMu): Ročník: 11. Energie – její druhy, zákon zachování Fyzika pro 1. ročník středních škol – obor mechanik seřizovač a technik puškař 1. Číslo projektu: CZ. 1. 07. /1. 5. 00/34. 0727 Datum vzniku: 17. 10. 2012 Název sady: Uvedení autoři, není-li uvedeno jinak, jsou autory tohoto výukového materiálu a všech jeho částí. Tento projekt je spolufinancován ESF a státním rozpočtem ČR.

• Záměrem této sady výukových materiálů s názvem Fyzika pro 1. ročník středních škol – obor mechanik seřizovač a technik puškař je shrnout žákům prvních ročníků technických oborů základní poznatky z daných odvětví fyziky. • Jednotlivé DUMy (prezentace) v této sadě přiblíží postupně žákům jednotlivé fyzikální obory, se kterými se setkají v praxi i v hodinách na naší SŠ. • Konkrétně tato prezentace je zaměřena na rozlišení kinetické a potenciální energie a na ojasnění pojmu zákon zachování energie

Energie • Skalární veličina charakterizující formy pohybu hmoty • Podle forem pohybu rozlišujeme různé druhy energie • Např. mechanickou, elektrickou, jadernou, vnitřní, …

Mechanická energie • Charakterizuje mechanický pohyb těles a jejich vzájemné působení • Dělí se na kinetickou – pohybovou, potenciální – polohovou a energii pružnosti

Kinetická energie • Skalární veličina • Charakterizuje pohybový stav tělesa • Mají ji tělesa, která se vzhledem k dané vztažné soustavě pohybují • Je rovna práci, kterou je třeba vykonat, aby se změnila rychlost tělesa

• Velikost závisí na volbě vztažné sustavy • Značka: Ek • Jednotka: J • Platí: Ek = ½ · m · v 2 • m – hmotnost • v – rychlost

Příklad 1 • Určete kinetickou energii střely o 20 g vystřelené rychlostí 400 m/s

Příklad 2 • Rychlost automobilu vzroste z 30 km/h na 45 km/h. Určete změnu kinetické energie

Řešení příkladu 2

Potenciální energie • Skalární veličina • Charakterizuje vzájemné působení těles • Mají ji tělesa, která se nachází s silovém jiných těles

Potenciální energie tíhová • Je zvláštním případem potenciální energie • Mají ji tělesa, která se nachází s silovém Země • Je rovna práci, kterou vykoná tíhová síla působící na těleso v určité výšce

• Velikost závisí na volbě nulové hladiny potenciální energie • Značka: Ep • Jednotka: J • Platí: Ep = m · g · h • m – hmotnost • h – výška nad zemí • g – tíhové zrychlení 9, 81 m/s 2

Příklad 1 • Závaží o hmotnosti 2 kg zvedneme 0, 5 m nad horní desku stolu. Určete potenciální energii a) vzhledem k desce stolu, b) vzhledem k rovině podlahy víte-li, že je deska 1 m nad ní

Řešení příkladu 1

Příklad 2 • Do jaké výšky je třeba vyzvednout kladivo, aby jeho potenciální energie byla větší o 40 J. Hmotnost kladiva je 5 kg

Energie pružnosti • Skalární veličina • Mají ji pružně deformovaná tělesa • Je rovna práci, kterou vykonají vnější síly nebo síly pružnosti při deformaci tělesa

Zákon zachování mechanické energie • Platí pro každou soustavu těles • Říká, že mechanická energie izolované soustavy se nemění • Přeměňuje se pouze kinetická energie na potenciální a naopak • Ek + Ep = konst.

Zákon zachování mechanické energie Ek – se snižuje Ep – se zvyšuje Ep=0 J Ek - max Ep – se snižuje Ek – se zvyšuje Ek=0 J Ep - max

Závěrečný test • Skupina A 1. Jmenujte těleso s nenulovou kinetickou energií 2. Určete, potenciální energii výtahu o hmotnosti 0, 4 t, který vystoupí do druhého patra. Výška jednoho patra je 5 m. 3. Určete, které těleso bude mít ve stejném okamžiku větší kinetickou energii těleso ve výšce 5 m a těleso ve výšce 3 m nad zemí.

• Skupina B 1. Jmenujte těleso s nenulovou potenciální energií 2. Určete, které z těles bude mít při vržení svisle vzhůru v daném okamžiku větší potenciální energii. Těleso s rychlostí 5 m/s a těleso s rychlostí 2 m/s. 3. Určete kinetickou energii tělesa o hmotnosti 250 g, letícího rychlostí 50 m/s.

Odpovědi • 1. 2. 3. Skupina A Jedoucí auto, lyžař, … Ep = 39240 J Těleso ve výšce 3 m. Plyne ze zákona zachování energie

• Skupina B 1. Vzhledem k podlaze - kniha v poličce, váza na stole 2. Těleso s rychlostí 2 m/s. Plyne ze zákona zachování energie 3. Ek = 312, 5 J

Seznam zdrojů pro textovou část • LEPIL, O. a kol. Fyzika pro střední školy 1. díl. 3. vyd. Praha: Prometheus s. r. o. , 1995 • SVOBODA, E. a kol. Přehled středoškolské fyziky. 3. vyd. Praha: Prometheus s. r. o. , 2005 • MIKULČÁK, J. a kol. Matematické, fyzikální a chemické tabulky a vzorce pro střední školy. 1. vyd. Praha: Prometheus s. r. o. , 2005 • LEPIL, O. a kol. Sbírka úloh z fyziky pro střední školy. 1. vyd. Praha: Prometheus s. r. o. , 1995 • BEDNAŘÍK, M. a kol. Fyzika I pro studijní obory SOU. 1. vyd. Praha: Státní pedagogické nakladatelství, 1984