3. Mechanická energie a práce Fyzika 1. ročník učebních oborů

Mechanická energie a práce INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ Mechanická energie a práce Fyzika učební obory první Mgr. Libor Vakrčka Projekt Modernizace výuky všeobecně vzdělávacích a odborných předmětů v SOŠ Josefa Sousedíka Vsetín prostřednictvím využití ICT je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky

INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ Prohlášení Prohlašuji, že jsem tento výukový materiál vypracoval(a) samostatně, a to na základě poznatků získaných praktickými zkušenostmi z pozice učitele ve Střední odborné škole Josefa Sousedíka Vsetín, a za použití níže uvedených informačních zdrojů a literatury. Tento výukový materiál byl připravován se záměrem zkvalitnit a zefektivnit výuku minimálně v 8 vyučovacích hodinách.. Ve Vsetíně dne podpis autora Projekt Modernizace výuky všeobecně vzdělávacích a odborných předmětů v SOŠ Josefa Sousedíka Vsetín prostřednictvím využití ICT je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky

INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ Obsah 3. kapitola: Mechanická energie a práce 3.1. Mechanická energie 3.1.1. Polohová energie 3.1.2. Pohybová energie 3.2. Mechanická práce 3.3. Výkon 3.3.1. Práce, výkon 3.4. Účinnost 3.5. Shrnutí a procvičení učiva Projekt Modernizace výuky všeobecně vzdělávacích a odborných předmětů v SOŠ Josefa Sousedíka Vsetín prostřednictvím využití ICT je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky

Nejjednodušší forma energie 3.1. Mechanická energie Nejjednodušší forma energie Značka: E jednotka: J (Joule) Mechanická energie Pol oho vá ene rgie Pohybová energie

3.1.1. Polohová energie Ep = m . g . h m h mají ji tělesa, která jsou v silovém poli jiného tělesa a také pružně deformovaná tělesa Potenciální (polohová) energie tíhová Ep/J má ji těleso v tíhovém poli země výpočet: m = hmotnost tělesa (kg) g = tíhové zrychlení (10 m.s-2 ) h = výška (m) m Ep = m . g . h h

3.1.1. Polohová energie = energie pružně deformovaných těles Potenciální energie pružnosti video

3.1.2. Pohybová energie Ek = (m . v2) : 2 má ji každé pohybující se těleso Kinetická (pohybová) energie Ek/J video výpočet: m = hmotnost tělesa (kg) v = rychlost tělesa (m/s) Ek = (m . v2) : 2

3.1.2. Pohybová energie Snižování pohybové (kinetické) energie, díky vnějším silám (tření, odpor prostředí, působení jiného tělesa) video

3.1.3. Zákon zachování energie Celková mechanická energie je v izolované soustavě konstantní, pouze dochází k přeměnám potenciální energie v kinetickou a naopak video E = Ep + Ek

3.1.3. zákon zachování energie Ep=max=m.g.h Ek=0 E=Ep+ Ek E=konst. Ep=m.g.h Ek=(m.v2):2 E=Ep+ Ek h Ep=0 Ek=max=(m.v2):2 E=Ep+ Ek

3.1.3. zákon zachování energie m=30kg Ep=max=m.g.h=30.10.10=3000J Ek=0 E=Ep + Ek E=3000J E=Ep + Ek E=1500+1500=3000J h=10m Ep=m.g.h=30.10.0=0 Ek =max= 3000J E=Ep + Ek

3.2. Mechanická práce W = F . s W=F.s.cosα Těleso koná práci, působí-li určitou silou po nějaké dráze (W/J) Síla má stejný směr jako posunutí tělesa Síla svírá s trajektorií posunutí úhel α W = F . s W=F.s.cosα α

2. Mechanická práce W=m.g.h 3. Těleso zvedáme do výšky Použité fyzikální veličiny/jednotky F (síla)/N (Newton) s, h (dráha, výška)/m (metr) g (tíhové zrychlení)/ 10 m.s-2 W=m.g.h

3.3. Výkon podíl mechanické práce W a doby t, za který byla práce vykonána P/W(watt) výpočet: Příkon P0/W – dodaná energie P = W : t P < P0

3.3.1. Práce, výkon Počítáme-li výkon ve wattech a čas v sekundách, dostáváme mech. práci ve wattsekundách 1Ws = 1J Počítáme-li výkon v kilowattech a čas v hodinách, dostáváme mech. práci ve kilowatthodinách 1kWh =1000W.3600s= 3 600 000Ws/J 1kWh = 3 600kJ W P . t

3.4. Účinnost P0 . η P η = P : P0 η=(P:P0).100 Značka η [eta] Je určena podílem výkonu P a příkonu P0 výpočet: výsledek<1 výsledek<100% η = P : P0 P P0 . η η=(P:P0).100

3.5. Shrnutí a procvičení učiva

Zlaté pravidlo mechaniky Pomocí jednoduchých strojů (páka, kladka, nakloněná rovina) nelze práci ušetřit (působíme menší silou, ale po delší dráze) Video

Seznam použitých zdrojů a literatury INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ Seznam použitých zdrojů a literatury František Jáchim, Jiří Tesař, Fyzika pro 8. ročník ZŠ, SPN Praha 2000, str. 13-27, ISBN 80-7235-125-7 Ivan Štoll, Fyzika pro netechnické obory SOŠ a SOU, 1.vydání, Prometheus Praha, str. 35-41, ISBN 80-7196-223-6 RNDr. Milan Bednařík, CSc, doc. RNDr. Miroslava Široká, CSc, RNDr. Jaromír Široký, CSc, Fyzika I pro studijní obory SOU, 3. vydání, SPN Praha, str. 60-80, ISBN 80-04-25515-9 LANGMaster, Jak věci fungují 1, Fyzika, CD B, www.langmaster.cz Wikipedia - Encyklopedie na internetu Encyklopedie fyziky MEF, www. jreichl.com Projekt Modernizace výuky všeobecně vzdělávacích a odborných předmětů v SOŠ Josefa Sousedíka Vsetín prostřednictvím využití ICT je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky