PRÁCE , VÝKON VY_32_INOVACE_01 - PRÁCE, VÝKON

ZNAČKA FYZIKÁLNÍ VELIČINY PRÁCE  PRÁCE …… …..znamená působit silou na těleso či na fyzikální pole tak, že dochází k posunu tělesa a nebo k jeho deformaci. Práce je fyzikální veličina. FYZIKÁLNÍ VELIČINA ZNAČKA FYZIKÁLNÍ VELIČINY MĚŘÍCÍ JEDNOTKA ZNAČKA MĚŘÍCÍ JEDNOTKY PRÁCE W Joule (čti džaul) J VY_32_INOVACE_01 - PRÁCE, VÝKON

PRÁCE Práci počítáme podle vzorce W = F . s kde F = síla působící ve směru pohybu s = dráha tělesa. Vzorec můžeme upravit následovně: F = m.g → W = m.g.s (kde m = hmotnost tělesa a g = gravitace). Práci nelze ušetřit, pouze si ji můžeme ulehčit s pomocí jednoduchých strojů. Jednotka práce 1J = 1 Nm. Vedle mechanické práce známe taky pojem elektrická práce W = U.I.t ( kde U = elektrické napětí mezi vodiči, I = elektrický proud a t = čas). Jednotka u elektrické práce je Ws (wattsekunda). Převod 1 Ws = 1 J = 1 Nm. VY_32_INOVACE_01 - PRÁCE, VÝKON

PRÁCE Typy jednoduchých strojů: Kladka Páka Kolo na hřídeli Klín Šroub Nakloněná rovina. ÚKOL PRO TEBE: Zamysli se a zkus nakreslit a popsat princip alespoň třech těchto zařízení. Kde se využívají v praxi? VY_32_INOVACE_01 - PRÁCE, VÝKON

PRÁCE Příklad výpočtu: Jirka táhl vozík silou o velikosti 0,25 kN ve vodorovném směru po přímé cestě o délce 100 metrů. Jak velkou práci přitom vykonal? POSTUP A VÝPOČET: F = 0,25 kN = 250 N; s = 40 m; W = ? (J) W = F . s W = 250 N . 100 m = 25 000 J Odpověď: Jirka vykonal práci 25 000 J (25 kJ). VY_32_INOVACE_01 - PRÁCE, VÝKON

PRÁCE Příklad výpočtu: Víme, že na zvednutí 10 kg tělesa potřebuje sílu 100N. Jako práci vykonáme, zvedáme-li těleso o 1 metr? W = m.g.s = 10 . 10 . 1 = 100 J. Při zvedání tělesa s využitím volné kladky (šetříme sílu), abychom zvedli těleso do výšky jednoho metru, musíme popotáhnout lano o 2 metry. Výsledek: Ušetříme polovinu síly, ale dráha bude dvakrát delší. Jakou vykonáme práci? Rozbor a výpočet: s = 2 m, F = 50 N W = F.s W = 50 . 2 = 100 J Odpověď: Při použití kladky opět vykonáme opět práci 100 J. VY_32_INOVACE_01 - PRÁCE, VÝKON

ZNAČKA FYZIKÁLNÍ VELIČINY VÝKON Výkon charakterizuje práci z časového hlediska. Je to fyzikální veličina, která vyjadřuje množství práce vykonané za jednotku času. FYZIKÁLNÍ VELIČINA ZNAČKA FYZIKÁLNÍ VELIČINY MĚŘÍCÍ JEDNOTKA ZNAČKA MĚŘÍCÍ JEDNOTKY VÝKON P Watt W VY_32_INOVACE_01 - PRÁCE, VÝKON

VÝKON Výkon počítáme podle vzorce P = W : t (kde W = vykonaná práce t = doba práce. Vzorec můžeme upravit následovně: W = F.s tj. P = (F . s): t nebo P = (m.g.s): t nebo P = m.g.v; (kde m = hmotnost tělesa, g = gravitace, v = rychlost). Jednotka výkonu 1W = 1 J/s. Vedle mechanického výkonu známe taky pojem elektrický výkon P = U.I ( kde U = elektrické napětí mezi vodiči, I = elektrický proud). Jednotka u elektrického výkonu je W (watt). Převod 1 W = 1 J/s = 1 Nm/s. VY_32_INOVACE_01 - PRÁCE, VÝKON

Příklad výpočtu: VÝKON Motor jeřábu pracoval se stále stejným výkonem 0,4 kW po dobu jedné minuty. Těleso bylo zvednuto do výšky 12 metrů. Jakou práci stroj vykonal? ROZBOR A VÝPOČET: P = 0,4 kW = 400 W; t = 1 min = 60 s; W =? J W = P . t W = 400 W . 60 min = 24 000 J = 24 kJ ODPOVĚĎ: Jeřáb vykonal práci 24 kJ. VY_32_INOVACE_01 - PRÁCE, VÝKON

A ještě jeden příklad…… VÝKON Na zahradě jsou dva muži, pan Rychlý a pan Pomalý. Oba mají před sebou tři stejné záhony, které mají zrýt. Pan Rychlý zryje své tři záhony za jednu hodinu, pan Pomalý zryje své tři záhony za tři hodiny. Kdo udělal více práce? …. Práce udělali oba stejně. Cítíme ale určitý rozdíl. Kdybychom si měli vybrat jednoho z nich na rytí zahrady, vybereme si pana Rychlého, protože by měl práci hotovou dříve. …Výkon je tedy něco jako rychlost konání práce. VY_32_INOVACE_01 - PRÁCE, VÝKON

ÚČINNOST Účinnost udává poměr mezi výkonem a příkonem stroje při vykonávání práce. Účinnost se značí η (éta). Účinnost je bezrozměrné číslo → 0 < η < 1 ( 0 % < η < 100%) Pro určení účinnosti používáme pojmy: P = skutečný výkon , Po = ideálný výkon nebo-li příkon. VÝPOČET ÚČINNOSTI: η = 𝑷 𝑷𝒐 VY_32_INOVACE_01 - PRÁCE, VÝKON

ÚČINNOST Příklad výpočtu: Motorek má příkon 800 W, jeho výkon je 560 W. Jaké jsou jeho ztráty a účinnost? ROZBOR A VÝPOČET: Po = 800 W P = 650 W η = P/Po ´= 560 : 800 = 0,7 Ztráta: 800 – 560 = 240 W ODPOVĚĎ: Motorek má ztráty 240 W a jeho účinnosti je 70 %. VY_32_INOVACE_01 - PRÁCE, VÝKON

ZDROJE Snímek č. 1: - obrázek převzat z klipartu Microsoft PowerPoint2010 VY_32_INOVACE_01 - PRÁCE, VÝKON