5. Práca, výkon, energia

5. Práca,výkon,energia

• mechanická práca – koná teleso vtedy ,keď pôsobí na iné teleso silou a premiestní ho pritom po určitej dráhe

– je fyzikálna veličina opisujúca dráhové účinky na teleso

W = F . s . cos α [W] = kg . m² . s ^-2  = J

• 1 Joule – je práca ,ktorú vykoná sila 1 Newton pri posunutí teleso po dráhe 1 meter (v smere posunutia)

• ak sila pôsobí proti posunutiu telesa ,vykonaná práca je záporná (cos α = cos 180 ͦ = -1)

=> práca sa spotrebúva (napr. trecia sila )

• práca vykonaná pri zdvíhaní telesa na naklonenej rovine nezávisí od jej sklonu (aj pri kolmom zvíhaní nahor konáme rovnakú prácu)

W = F₁ . s . cos α = F₁ . S = F_g . sin α . h / sin α = F_g . h = m .g . h

• výkon – je fyzikálna veličina ,ktorá udáva prácu vykonanú za jednotku času

P = W / t [P] = kg . m² . s ^{- 3} = W

• 1 Watt – je výkon zariadenia ,ktoré vykoná prácu 1 Joule za čas 1 sekundy

P = W / t = F . s . cos α / t = F . v . cos α

W = P . t => [W] = W. s = J

1 kW. h = 3,6 . 10 ⁶ W. S

• mechanická energia - je schopnosť telesa konať prácu

– stavová fyzikálna veličina ,opisuje stav telesa

– má 2 druhy – kinetickú – je schopnosť pohybujúceho telesa konať prácu

E_k = m . v² /2

– nulovú E_k má teleso v pokoji

– potenciálnu – je schopnosť telesa vo výške (h) nad podložkou konať prácu

E_p = m .g .h

– nulovú E_p má teleso na podložke => E_p je relatívna

• celková mechanická energia izolovanej sústavy telesa sa zachováva = zákon zachovania energie

• mechanická energia sa prenáša z 1 formy na druhú (z E_k na E_p a naopak) prípadne sa prenáša z jedného telesa na druhé (len vrámci izolovanej sústavy)

• rozdiel medzi prácou (W) a energiou (E) – práca charakterizuje dej ,pri ktorom nastáva premena energie a energia charakterizuje stav telesa

• pri zrážkach telies využívame zákony zachovania hmotnosti ,hybnosti a mechanickej energie

• pružná zrážka – je taká keď sa po zrážke obe telesá pohybujú rôznymi rýchlosťami

• nepružná zrážka – nastáva ak sa obe telesá pohybujú spolu rovnakou rýchlosťou (jedno teleso uviazne v druhom)