Mechanická práce a energie Flashcards
1 - Čím je podmíněna mechanická práce
silovým působením a pohybem tělesa
Jaká je značka a jednotka práce?
značka … W (work)
jednotka … N.m = J (Joule)
1 - Jakým vztahem vypočítáme velikost vykonané práce?
(síla je rovnoměžná se směerm pohybu)
W = F . s
W … vykonaná práce
F … velikost působící síly
s … dráha
1 - Jaký vektor síly působící na těleso v pohybu zapříčiní nulovu práci?
vektor kolmý ke směru pohybu
1 - Jakým vztah použijeme pro velikost vykonané práce, pokud vektor působící síly není rovnoběžný se směrem pohybu?
W = F . s . cosα
W … vykonaná práce
F … působící síla
s … dráha tělesa
α … úhel sevřený směrem vektoru působící síly a směrem pohybu
1 - Je možné vykonat zápornou práci?
Ano. Úhel mezi působící silou a směrem pohybu musí být větší než 90 a menší nebo roven 180 stupňů.
2 - Jaká tělesa mají kinetickou energii?
tělesa v pohybu
2 - Na čem záleží určení kinetické energie téhož tělesa?
Na volbě vztažné soustavy.
2 - Čemu je rovna změna kinetické energie?
Práci, která byla při této změně vykonána.
2 - Uveďte vztah pro výpočet velikosti kinetické energie.
Ek = 1/2 . m . v2
Ek … kinetická energie
m … hmotnost tělesa
v … rychlost tělesa
2 - Jak závisí kinetická energie na směru rychlosti tělesa?
Nijak. Nejedná se o vektorovou veličinu.
2 - Jak vypočítáme velikost kinetické energie soustavy těles?
Vypočítáme jednotlivé kinetické energie těles a ty sečteme.
Rozdílné směry rychlostí nehrají roli.
3 - Jaká tělesa mají potenciální energii?
Tělesa v silových polích jiných těles (předmět v určité výšce nad zemí, dva přiblížené magnety…) a pružně deformovaná tělesa (stlačená pružina,…)
3 - Jak vypočítáme tíhovou potenciální energii tělesa umístěného nad povrch Země?
Ep = m . g . h
Ep … tíhová potenciální energie
m … hmotnost tělesa
g … tíhové zrychlení
h … výška
3 - Jaký je rozdíl mezi fyzikální jednotkou práce, potenciální energie a tíhové energie?
žádný, všechny tyto veličiny mají jednotku J (joule)
4 - Může mít jedno těleso zároveň nenulovou hodnotu tíhové potenciální a kinetické energie?
ano, například letící letadlo
4 - Vysvětlete pojem mechanická energie.
Jedná se o součet kinetické a tíhové potenciální energie.
Její hodnota je v uzavřené soustavě těles bez odporových sil konstantní.
E = Ek + Ep = konst.
4 - Vyvětlete, proč je mechanická energie, tedy součet kinetické a potenciální tíhové energie, konstantní.
Úbytek tíhové potenciální energie a přírůstek kinetické energie je dán stejnou prací, kterou koná tíhová síla a dráha je rovna změně výšky tělesa.
4 - Jak zní zákon zachování mechanické energie.
Při všech mechanických dějích se může měnit kinetická energie v potenciální a naopak. Celková mechanická energie soustavy je však konstantní.
(Tento princip v praxi nepozorujeme, protože dochází k vlivům odporových sil.)
5 - Vysvětlete rozdíl mezi zákonem zachování mechanické energie a zákonem zachování energie.
Zákon zachování mechanické energie platí pouze pro dokonalá tělesa, na které nepůsobí odporové síly. V takovém případě se bez ztrát dokonale přeměňuje kinetická energie na potenciální energii a naopak.
Zákon zachování energie popisuje také vliv odporových sil (vnitřní energie tvořená třením,…) a také předání energie jiným tělesům (odpor vzduchu).
5 - Dítě na houpačce přestalo kopat nožkami a tak se po jistém čase zastavilo. Kam se ztratila jeho mechanická energie?
Energie se neztrácí ani nevypaří. Může se pouze přeměnit (vnitřní energie houpačky, především ložisek) nebo předat (napříkald okolnímu prostředí, tedy vzduchu).
5 - Popište podobnosti a rozdíly mezi veličinami práce a energie.
Energie - stavová veličina, mohu říci že v tento okmažik má toto těleso takovou hodnotu energie
Práce - charakterizuje děj, změnu energie, říká kolik joulů práce musí být vykonáno, aby těleso získalo z výchozí hodnoty jinou hodnotu energie
6 - Z jakého důvodu zavádíme veličinu výkon?
K popisu jak velikosti vykonané práce, tak času, který byl pro vykonání této práce zapotřebí.
6 - Jaká je značka a jednotka výkonu?
značka … P
jednotka … W (watt)
také koňská síla (736 W)
6 - Jakou jednotku můžeme zavést pro práci s využitím jednotky výkonu?
1 W.s (wattsekunda)
v praxi se často používá 1 kWh (kilowatthodina)
6 - Jednotkou energie je jak joule, tak wattsekunda.
Jaký je převodní vztah mezi 1 J a 1 kWh?
1 kW.h = 3,6 . 106 J
6 - Jakými vztahy lze spočítat výkon?
pomocí práce w a času t
P = w / t
pomocí síly F a rychlosti v
P = F . v
6 - Vysvětli rozdíl mezi výkonem a příkonem
Příkon - P0 - popisuje množství energie, které v daném čase dodám zařízení
Výkon - P - popisuje množství práce, kterou zařízení v tomto čase vykoná
6 - Uveď vztah pro výpočet příkonu
P0 = E / t
(jedná se o dodanou energii za určitý čas)
6 - Jaký je vztah mezi výkonem a příkonem?
Díky přirozeným ztrátám energie při běhu zařízení je vždy vykonáno méně práce, než bylo dodáno energie.
Díko tomu musí být vždy příkon vyšší než požadovaný výkon.
Poměr těchto věličin popisuje účinnost.
6 - Jaká je značka a jednota účinnosti?
značka … η (éta)
jednotka … bezrozměrná veličina, často uváděná v procentech
6 - Jaký je vztah pro výpočet účinnosti?
η = P0 / P
P0 … příkon, P …. výkon
