Fyzika 7.ročník ZŠ Pohybová a polohová energie tělesa Creation IP&RK

Energie tělesa Polohová Pohybová Potenciální Kinetická Energie spojená se silovým polem - magnetickým, elektrickým, nejčastěji však vztahujeme k Zemi - tedy gravitačním. Energie spojená s  pohybem tělesa.

Pohybová (kinetická) energie tělesa Pohybující se kulička narazila do stojícího tělesa, to se začalo pohybovat. Kulička vykonala práci – působila silou a uvedla těleso do pohybu. Pohybující se těleso má tedy pohybovou (kinetickou) energii. Značka Ek Jednotka: 1 J (Joule)

Na čem závisí velikost Ek ? Čím větší práci kulička odvede, tím bude mít kvádr větší pohybovou energii. Prudší pohyb kuličky Těžší kulička Pohybová energie závisí přímo úměrně na rychlosti a hmotnosti.

Pohybová energie tělesa - souhrn Ek – kinetická energie v J m – hmotnost v kg v – rychlost v m/s Pohybová energie závisí na jeho hmotnosti a rychlosti: čím je hmotnost větší, tím větší je energie čím je rychlost větší, tím větší je energie v Těleso v klidu má nulovou kinetickou energii.

Polohová (potenciální) energie tělesa Potenciální energie tělesa je rovna práci, kterou musíme vykonat při zvednutí tělesa do nějaké výšky. Název je odvozen z latinského slova potentialis = možný. Značka Ep Jednotka: 1 J (Joule)

čím větší je hmotnost tělesa, tím větší je jeho polohová energie polohová (potenciální) energie tělesa závisí na jeho hmotnosti a poloze v gravitačním poli (zpravidla ji vztahujeme k povrchu Země, kde je hodnota polohové energie nulová) čím větší je hmotnost tělesa, tím větší je jeho polohová energie čím vyšší je jeho poloha vzhledem k nulové hladině (např. povrch Země), tím větší je jeho polohová energie

Je-li energie rovna práci, pak Ep = W = F. s = m. g. s Je-li energie rovna práci, pak Ep = W = F . s = m . g . s. Dráhu s nahradíme výškou = zvednutí tělesa = písmeno h. Pak platí: Ep = m . g . h Ep = polohová energie v J m = hmotnost v kg h = výška zvednutí v m g = gravitační konstanta 10N/kg

Příklad: Jakou má polohovou energii těleso o hmotnosti 10 tun 30 metrů nad povrchem Země? m = 10t = 10 000kg h = 30m g = 10N/kg ... gravitační konstanta Země Ep=? (J) Ep= m.g.h = 10 000kg . 10N/kg . 30m = 3 000 000J = 3MJ Těleso má polohovou energii 3 MJ.

2. Příklad: Jakou měla sekera přibližně pohybovou energii, těsně před dopadem, když na špalek působila silou asi 700 N a zarazila se do hloubky 15 cm ?  F = 700 N s = 15 cm = 0,15 m Ek = ? (J) Ek = W Ek = F • s Ek = 700 • 0,15 Ek = 105 J Těsně před dopadem měla sekera pohybovou energii asi 105 J.

3. Příklad: Míč o hmotnosti 1,5 kg padá z výšky 2 m. Jakou pohybovou energii má těsně před dopadem na zem? [ 30 J ] 4. Příklad: Urči, jak se změnila polohová energie sekyrky vzhledem ke špalku, jestliže ji zvedneme do výšky 1,2 m nad špalek? Hmotnost sekyrky je 3,5 kg. [ 420 J ]

5. Příklad: Po silnici jedou dva stejné automobily. Porovnej jejich pohybovou energii, jestliže jeden předjíždí druhého. 6. Příklad: Nákladní automobil jede rychlostí 60 km/h jednou prázdný, jednou naplněný. Kdy má větší pohybovou energii? Kdy snáze zabrzdí?

Polohová energie pružnosti má ji stlačená pružina nebo zdeformované těleso ( pero v natahovacích hodinách, tětiva nataženého luku ) má ji také stlačený plyn je nutné vykonat práci pro stlačení nebo roztažení

Vzájemná přeměna polohové a pohybové energie polohová energie se při některých dějích může přeměňovat na pohy- bovou a naopak. při přeměnách energie může docházet k přenosu energie i na jiná tělesa. Příklady: skákající míč, skate na U-rampě, kyvadlo hodin, bungee jumping, houpačka, vodní elektrárna, …

Vzájemná přeměna polohové a pohybové energie Při přeměně platí zákon zachování energie, který říká, že: Energii nelze vyrobit ani zničit, ale pouze přeměnit na jiný druh energie.

Motivační obrázky