Grantový projekt multimediální výuky „Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.“ Grantový projekt multimediální výuky Téma: Mechanická práce a energie Předmět: Fyzika Zpracovala: Ing. Eva Václavíková č.181 Střední odborná škola a Střední odborné učiliště, Česká Lípa, 28.října 2707, příspěvková organizace IČ: 14451018

Vyučovací předmět: Fyzika

F Téma výuky: Mechanická práce Mechanická energie.

A. Mechanická práce Mechanickou práci konáme, když: táhneme nebo tlačíme nějaký předmět po podlaze zvedáme nějaký předmět do výšky

A. Mechanická práce Stejně tak práci konají například: motory vozidel jeřáby při zvedání břemen

W = F · s [1J] Joule (čti džaul) A. Mechanická práce 1. Pokud se může těleso pohybovat po dráze s a zároveň 2. pokud působí na těleso stálá síla velikosti F rovnoběžně s jeho dráhou je práce W vykonaná silou F po dráze s W = F · s [1J] Joule (čti džaul)

A. Mechanická práce Svírá-li působící síla F se směrem pohybu tělesa úhel α (není-li rovnoběžná se směrem pohybu), působí ve směru pohybu pouze složka síly F rovnoběžná s pohybem. složka síly , která je kolmá na pohyb tělesa, práci nekoná.

A. Mechanická práce Popsanou situaci vystihuje obrázek:

A. Mechanická práce Složka síly F rovnoběžná s pohybem: koná práci vypočítá se ze vztahu: Ft = F · cosα

A. Mechanická práce Práce se nekoná v těchto případech: 1. těleso se nepohybuje - má nulovou dráhu 2. těleso se pohybuje rovnoměrným přímočarým pohybem - působí na něj nulová síla 3. na těleso působí síla pouze ve směru kolmém na jeho dráhu

B. Mechanická energie 1. Pohybová - kinetická energie mají ji všechna tělesa, která se pohybují Abychom uvedli těleso do pohybu, je třeba vykonat určitou práci. Příklady: motor auta koná práci, aby se auto rozjelo pracujeme na roztlačení vozíku

B. Mechanická energie 2. Polohová - potenciální energie mají ji tělesa, na které působí přitažlivost Země → je to tíhová potenciální energie mají ji tělesa, která jsou pružně deformovaná (například při stlačení nebo natažení) → je to potenciální energie pružnosti

B. Mechanická energie Příklady využití energie Start raketoplánu k překonání přitažlivosti Země a získání polohové energie využívá energii paliva při návratu snižuje svou polohovou energii brzděním pomocí motorů a třením o atmosféru

B. Mechanická energie Příklady využití energie Tlačná vinutá pružina osovým tlakem se pružně stlačí a přijme mechanickou energii po uvolnění se roztáhne do původní délky a vydá polohovou energii pružnosti

B. Mechanická energie Pohybová - kinetická energie se vypočítá ze vztahu: Ek = 1/2 · m · v2 [1J] Joule m ... hmotnost, v ... rychlost Polohová - potenciální energie se vypočítá ze vztahu: Ep = m · g · h [1J] Joule m ... hmotnost, g ... tíhové zrychlení, h ... výška

B. Mechanická energie Zákon zachování mechanické energie Celková mechanická energie se skládá z pohybové a polohové energie. V izolované soustavě je mechanická energie stálá pohybová energie se může měnit na polohovou a naopak

B. Mechanická energie Příklady změny energií Kyvadlo hodin v horní poloze má polohovou energii v dolní poloze má pohybovou energii

B. Mechanická energie Příklady změny energií Vozík na horské dráze na kopci převládá polohová energie v údolí převládá pohybová energie

Zápis do sešitu: A. Mechanická práce Mechanickou práci konáme, když: táhneme nebo tlačíme nějaký předmět po podlaze zvedáme nějaký předmět do výšky Práce W vykonaná silou F po dráze s se vypočítá: W = F · s [1J] Joule Práci koná pouze složka síly F rovnoběžná s pohybem Ft = F · cosα

Zápis do sešitu (pokračování 1): B. Mechanická energie Druhy: 1. Pohybová - kinetická energie mají ji všechna tělesa, která se pohybují k uvedení tělesa do pohybu, je třeba vykonat práci Ek = 1/2 · m · v2 [1J] m ... hmotnost, v ... rychlost 2. Polohová - potenciální energie mají ji tělesa, na které působí přitažlivost Země – je to tíhová potenciální energie mají ji tělesa, která jsou pružně deformovaná (například při stlačení nebo natažení) – je to potenciální energie pružnosti Ep = m · g · h [1J] m ... hmotnost, g ... tíhové zrychlení, h ... výška

Zápis do sešitu (pokračování 2): Zákon zachování mechanické energie Celková mechanická energie se skládá z pohybové a polohové energie. V izolované soustavě je mechanická energie stálá - pohybová energie se může měnit na polohovou a naopak

Kontrolní otázky: 1. Co je to mechanická práce a jaké má jednotky? Práce je fyzikální veličina. Vykonává se, působí-li na těleso síla, která vyvolá jeho pohyb po dráze. Jednotkou práce je jeden Joule (džaul). 2. Vykonává se práce, pokud na těleso působí síla pouze ve směru kolmém na jeho dráhu? Nevykonává. Práci vykonává pouze složka síly rovnoběžná s dráhou tělesa. Tato složka zde chybí.

Kontrolní otázky: 3. Jaké jsou dva základní druhy mechanické energie? Jaké jednotky má energie? Existuje pohybová, to je kinetická energie a polohová, to je potenciální energie. Jednotkou energie je jeden Joule, stejně jako v případě práce. 4. Uveď dvě varianty potenciální energie. Tíhová potenciální energie a potenciální energie pružnosti.

Údaje o prezentaci Prezentace je zpracována pro účely výukové a vzdělávací. Použití pro jiné účely, včetně provádění změn a úprav není povoleno. Autor prezentace: Ing. Eva Václavíková Použitá literatura: Lank V., Vondra M., Fyzika: Fragment, 1996. 120 s. ISBN 80-7200-060-8. Další použité podklady: internetové stránky http://freeschoolclipart.com internetové stránky http://www.spaceflight.nasa.gov