Práce, výkon

A. Výklad

Práce je konána, působí-li na těleso síla  a těleso je  přemisťováno.

Závisí na: síle - přímoúměrně (čím větší síla, tím větší práce)
  dráze - přímoúměrně (čím větší dráha, tím větší práce)
 
značka W
jednotka J (Joule)
výpočet W = F.s
  F ...síla (N)
s ... dráha (m)

1J - práce, kterou vykoná síla 1N působením na dráze 1m.

 
Příklad konání práce: Jeřáb zvedá náklad, přenášíme knihy, vzpěrač zdvihá činku,   
  malíř táhne štětcem, zedník veze cihly, apod.
Příklad, kdy není konána práce:  stojíme a držíme nákup v ruce - není dráha
  kulička se kutálí po stole - pohyb bez působící síly - setrvačnost

Práce a kladky

Kladka pevná Kladka volná Kladkostroj
Stejná síla, stejná dráha Poloviční síla, dvojnásobná dráha n-krát menší síla, n-krát větší dráha
W = F.s W =  F/2 . 2s = F.s W =  F/n . ns = F.s
Při použití kladek se práce neušetří (je stejná), můžeme si ji však ulehčit - menší síla, vlastní "váha".

Výkon je veličina charakterizující jak rychle byla práce vykonána

Závisí na: práci - přímoúměrně (čím větší práce, tím větší výkon)
  čase- nepřímoúměrně (čím větší doba, tím menší výkon)
značka P
jednotka W (Watt), (dříve kůň = 3/4kW)
výpočet P = W/t
  W ...práce (J)
  t ... čas (s)

1W- výkon, kdy dojde k práci 1J za 1s..

Výpočet práce z výkonu: W = P.t

Příklad:

Jaký výkon měl zedník, přenesl-li cihly o hmotnosti 25kg do vzdálenosti 10m za 5s?
m = 25 kg

F = m . g = 250 N

P = W : t
t = 5 s

P = 2500 : 5 W
s = 10 m W = F . s P = 500 W
P = ? W W = 250 . 10 J  
g = 10 N/kg W = 2500 J  
Výkon zedníka byl 500 W.
Účinnost - fyzikální veličina
značka m
jednotka %, bez jednotky 0 < m > 1
výpočet m = P : P0 0% < m > 100%
P ..... výkon
P0...... příkon
 
B. Důležité pojmy:

Práce při přemístění tělesa, zvedání pomocí kladky, výkon, výpočet práce z výkonu, účinnost

C. Literatura:
Fyzika pro 8. ročník Základní školy, Prometheus 2001, str. 29-40
Fyzika pro 8. ročník Základní školy - I.díl, SPN 2001, str. 23-29

SW - Langmaster - Fyzika 1 - IV. kap. 38-41

aplety - www.walter-fendt.de/ph11e/springpendulum.htm - přeměny energie
D. Zkušební test:
 

Tady si vyzkoušej, zda jsi již danou problematiku zvládl!

1.

Práci ve fyzikálním pojetí konáme v případě  __________ .
A) že ve stoje na jedné noze držíme džbán nad hlavou C) že letíme od Země  mezihvězdným prostorem na kometě
B) že běžíme po schodech D) že ležíme na pohovce a přemýšlíme

2.

Jednotkou práce je __________ .
A) W (Watt) C) J  (Joule)
B) kg (kilogram) D) s (sekunda)

3.

Výkon závisí na __________ .
A) hmotnosti tělesa a výšce nad zemí C) rychlosti tělesa a čase
B) práci a zeměpisné poloze D) práci a čase

4.

Jednotka výkonu je__________ .
A) W (Watt) C) s (sekunda)
B) J (Joule) D) kg (kilogram)

5.

Při užití kladkostroje __________
A) je práce stejná jako při použití pevné kladky C) je práce menší než při použití volné kladky
B) je práce menší než při použití pevné kladky D) je práce větší než při použití volné kladky