Práce. Výkon Práce Jakou představu ve vás vyvolá slovo práce?

Prezentace na téma: "Práce. Výkon Práce Jakou představu ve vás vyvolá slovo práce?"— Transkript prezentace:

1 Práce. Výkon Práce Jakou představu ve vás vyvolá slovo práce?
(Učebnice strana 12 – 15) Jakou představu ve vás vyvolá slovo práce?

2 Práce ve fyzikálním významu se koná, jestliže se těleso přemísťuje působením síly.
Dívka tlačí kočárek, působí silou F po dráze s. F Jeřáb zvedl těleso do výšky h. Působil silou F po dráze s = h. F s s Chlapec nese tašku. Jejím přemístěním po dráze s koná práci. Jakou silou působí?

3 Chlapec nese tašku. Je v klidu, nepohybuje se.
Na tašku působí Země gravitační silou Fg. Stejně velkou silou F1 působí taška na chlapce. F2 Chlapec působí na tašku silou F2 stejně velkou, ale opačného směru než je síla F1. Touto silou chlapec drží tašku v klidu (síly vzájemného působení). F1 Přestože chlapec působí na tašku silou, práci nekoná, taška je v klidu, nepohubuje se. Pohybující se chlapec působí na tašku silou F2 stejně velkou, ale opačného směru než je síla F1. Touto silou chlapec drží tašku v klidu (síly vzájemného působení), tímto práci nekoná. F2 Při pohybu dopředu působí silou F ve směru pohybu po dráze s, koná práci působením síly F po dráze s. Síla F má jinou velikost než síly F1, F2. F F1 s Těleso koná mechanickou práci, jestliže působí silou na jiné těleso a přemisťuje je po určité dráze.

4 Gravitační síla Fg nepůsobí ve směru pohybu po dráze s, práci nekoná.
Síla F působí ve směru pohybu po dráze s, práci koná. F Fg s s Práci ve fyzikálním významu síla F nekoná, jestliže jejím působením se těleso nepřemísťuje. Muž přenáší bednu. Na bednu působí gravitační síla Fg. Přemístěním bedny po dráze s ve vodorovném směru gravitační síla Fg práci nekoná. Při pádu bedny po dráze s svisle směrem dolů gravitační síla Fg práci koná. Fg Fg s s

5 Rozhodni, zda se koná práce: Působí síla ? Uražena dráha?
Vykonaná práce ? Vytáhneš atlas z tašky na lavici ano ano ano Neseš tašku do školy ano ano ano (ne gravitační) Držíš tašku v ruce ano ne ne Zvedneš činku nad hlavu ano ano ano Jedeš na kole do kopce ano ano ano Vezeš se na pojízdných schodech ne ano ne Kámen padá k zemi ano ano ano (gravitační) Mechanická práce je fyzikální veličina, značí se W (z angl. work). Pro stálou sílu F, která působí po dráze s, určíme práci W jako součin velikosti síly a dráhy: W = F . s F …. velikost síly (N) s velikost dráhy (m ) Jednotkou práce je joule (čti džaul), značí se J.

6 Práce 1 J se vykoná, jestliže se působením stálé síly o velikosti 1 N posune těleso po dráze 1 m ve směru působící síly. Práci vyjadřujeme i v násobcích joulu, v kilojoulech (kJ) a megajoulech (MJ): 1 kJ = 1000 J = 103 J 1 MJ = J = 106 J Pokud síla F nepůsobí ve směru dráhy (pohybu), potom tato síla práci nekoná. Jaká síla koná práci na nakloněné rovině? Kulička se pohybuje po nakloněné rovině směrem dolů. Gravitační síla Fg nepůsobí ve směru pohybu po dráze s, práci nekoná. s Můžeme ji rozdělit na dvě složky, tlakovou sílu Ft, která působí kolmo na nakloněnou rovinu, Fp a pohybovou složku síly Fp, která působí ve směru pohybu po dráze s a koná práci, uvádí kuličku do pohybu. Ft Fg

7 Příklady: Jakou práci vykonala dívka, když stálou silou 20 N vezla kočárek 200 m po přímém vodorovném chodníku? (Síla měla také vodorovný směr.) Dívka působila na kočárek stálou silou F ve směru pohybu kočárku po dráze s, vykonala práci W. F = 20 N s = 200 m W = ? J W = F · s W = 20 · 200 W = J = 4 kJ Dívka vykonala práci 4 kJ. F s

8 Jakou práci vykoná prodavač, když zvedne bednu s lahvemi o hmotnosti 25 kg rovnoměrným pohybem svisle vzhůru na polici ve výšce 1,5 m? Na bednu působí svisle dolů Země gravitační silou Fg, prodavač na bednu musí působit stejně velkou silou svisle vzhůru po dráze s (rovnoměrný pohyb) a vykoná práci W. F = Fg m = 25 kg s = 1,5 m W = ? J W = F · s, F = Fg = m · g, g = 10 N/kg s W = m · g · s F W = 25 · 10 · 1.5 W = 375 J Prodavač vykonal práci 375 J. Fg

9 Jakou silou působíme, vykonáme-li zvedáním tělesa do výšky 0,5 m práci 200 J? Jakou hmotnost má těleso? F = ? N m = ? kg 0,5 m F s = 0.5 m W = 200 J W = F · s => Fg Fg = m · g => F = 400 N Fg = F = 400 N Působíme silou 400 N. m = 40 kg Těleso má hmotnost 40 kg.

10 Do jaké výšky zvedneš břemeno o hmotnosti 1,8 kg, vykonáš-li práci 16,2 J?
m = 1,8 kg s = ? m W = 16,2 J s = ? m F W = F · s F = Fg = m · g Fg s = 0,9 m Břemeno zvednu do výšky 0,9 m.

11 Dělník naložil na nákladní automobil písek o objemu 4 m3
Dělník naložil na nákladní automobil písek o objemu 4 m3. Na lopatu nabral průměrně písek o objemu 3 dm3 a házel jej do výšky 2,4 m. Hustota písku je kg/m3. a) Jakou práci vykonal? b) Jakou práci by vykonal, kdyby pokaždé na lopatu nabral písek o objemu jen 2 dm3? Nezáleží na tom, kolik písku nabere na lopatu, protože všechen písek musí přemístit do výšky h. V = 4 m3 V1 = 3 dm3 V2 = 2 dm3 h = 2,4 m ρ = kg/m3 Wa = ? J Wb = ? J Dělník zvedá písek do výšky h, působí silou stejně velkou, jako je gravitační síla písku. W = F · s W = ρ · V · g · s F = Fg = m · g W = · 4 · 10 · 2,4 Wa = Wb = W = ? J F = ρ · V · g Dělník vykoná práci 250 kJ, nezáleží na tom, kolik písku nabere pokaždé na lopatu.

12 Jakou práci vykoná chlapec, který zvedne kámen, vážící na vzduchu 20 kg, do výše 50 cm. Jak velkou práci vykoná, když tento kámen zvedne ve vodě do výše 50 cm. (Hustota kamene je kg/m3). ve vodě m = 20 kg s = 50 cm ρ = kg/m3 W1 = ? J (na vzduchu) W2 = ? J (ve vodě) = 0,5 m F = Fg – Fvz F Fvz = V · ρk · g FVZ Fg na vzduchu F F = Fg = m · g W1 = F · s W2 = F · s W1 = m · g · s Fg W1 = 20 · 10 · 0,5 Chlapec na vzduchu vykoná práci 100 J, ve vodě 50 J. Otázky a úlohy k opakování – učebnice strana 16.