Mechanická práce a energie

Question 1

definice práce (síla konstantní, proměnná, posunutí rovnoběžně a různoběžneě s působící silou)

Answer 1

definice práce:
- pohybuje-li se těleso působením síly, koná se mechanická práce.
- mechanická práce (W), kterou vykoná těleso při přemístění jiného tělesa, závisí na velikosti síly F, která na těleso působí, na dráze s, o kterou se těleso přemístí a na úhlu a, který svírá síla s trajektorií tělesa

konstatní síla, když je posunutí rovnoběžné se směrem síly
- pokud je síla F konstatní a působí rovnoběžně s posunutím s, ptom práci W definujeme jako: W = F . s [J]

konstatní síla, pousunutí svírá úhel se směrem síly:
- pokud síla působí pod úhlem a vůči směru posunutí s, pak práci W definujeme jako: W = F . s . cos a

proměnná síla
- závisí na velikosti a směru síly an a způsobu, jakým se síla mění v závislosti na posunutí

Question 2

Grafické znázornění práce

Answer 2

takový ten obrázek co má vojta v prezentaci, jak je tam krychle, součet sil a výsledná síla ig

Question 3

Mechanická energie a její druhy (vše o kinetické a pohybové)

Answer 3

Energie je schopnost tělesa konat práci

1) kinetická (pohybová) - pohybující se tělesa
- Ek = 1/2 m . v2 [J] (závisí na rychlosti a hmotnosti)
- záleží kam umístíme soustavu, pokud jsme ve vlaku který jede rovnoměrně přímočaře, pak máme vůči němu nulovvou energii, ale vůči zemi máme energii jako naši hmotnost a rychlost vlaku…
- Celková energie: Ek = 1/2 . m1 . v12 + 1/2 . m2 . v22…..

2) potenciální (polohová): mají ji tělesa, která jsou v silovém poli jiného tělesa a také pružně deformovaná tělesa
a) tíhová - v tíhovém poli Země
b) pružnosti - má ji pružně deformované těleso
c) tlaková - potenciální energie kapaliny nebo plynu (tlačí na stěny nádoby)
- ve výšce h nad zvolenou nulovou hladinou potenciální energie je tíhová potenciální energie HB o hmotnosti m
- Ep = m . g . h [J]
- pokud zvedáme něco proti tíhové síle, pak vykonáme práci
- W = m . g. h [J]

3) Potenciální energie pružnosti
- velikost je rovná též mechanické rpáci, tkeré je těleso schopno vykonat při navrácení do původního tvaru před deformací
- Ep = 1/2 . k . y2 (vzdálenost) k - tuhost pružiny

E = Ek + Ep

Question 4

Izolovaná soustava těles

Answer 4

• nepůsobí žádné vnější síly, nebo působí tak, že výslednice je nulová
• platí zákony zachování hybnosti a zachování mechzanické energie

Question 5

zákon zachování mechanické energie

Answer 5

E = Ek + Ep = konst.
Při všech mechanických dějích se mění kinetická energie v potenciální energii a naopak, celková mechanická energie soustavy je však konstantní.

těleso ve výšce na začátku má 0 kinetickou energii, ale největší potenciální energii. Jakmile padá tak se zvětšuje kinetická (dokud nespadne) a pak zase potenciální

Question 6

práce v souvislosti se změnou energie

Answer 6

při všech dějích v izolované soustavě (pro dokonale pružná tělesa) těles se mění jedna forma energie v jinou, nebo přechází energie z jednoho tělesa na druhé, celková energie soustavy se všek nemění.
E = E1 + E2 + En …

Při práci se přeměňuje jedna forma energie na jinou, nebo se přenáší z jednoho tělesa na jiné. Část energie se vždy přemění na nevyužitelnou energii (nejvíce na vnitřní energii, např. při tření)

Question 7

okamžitý výkon, průměrný výkon a účinnost (definice, vztah a význam)

Answer 7

Výkon P je práce vykonaná za jednotku času
- P = W / t [W]
- výkon jednoho wattu má zařízení, které vykoná práci 1 joulu za 1 sekundu (1 kWh = 3,6 . 106 J)

Průměrný výkon
- množství práce vykonané za určitý časový úsek.
- P = W / delta t
- průměrný výkon je užitečný v případech, kdy výkon není během celé doby kostatní - měříme, kolik práce bylo průměrně vykonáno za celý časový úsek

Účinnost
- je poměr výkonu a příkonu (příkon = P0 = E/ t)
- n = P/ P0 = W / E
- účinnost je vždy menší než jedna. Vynásobíme-li výsledek stem, dostaneme procenta