Skip to: site menu | section menu | main content

Práce a energie

Currently viewing:

 

  • Práce je fyzikální veličina. Označuje se písmenem W a její jednotkou je joule (značka J).

  • Je-li F síla působící na těleso ve směru trajektorie, vykoná se při přesunutí tělesa o dráhu s práce W=F.s.

  • Výkon se rovná práci vykonané za jednu sekundu. Výkon se označuje písmenem P a jeho jednotkou je watt (značka W).

  • Je-li W práce vykonaná za dobu t, vypočítá se výkon podle vzorce P=W/t. Proto platí 1W=1J/1s. Platí také 1J=1W . 1 s. Z toho se odvozují jednotky pro práci: watthodina a její násobky. Často se používá 1kWh = 3600kJ = 3,6 MJ.

  • Energie je fyzikální veličina, která vyjadřuje schopnost tělesa konat práci. Jednotky energie jsou stejné jako jednotky práce – joule, kilowatthodina.

  • Energii není možné vytvořit ani zničit. Může se jen měnit jeden druh energie v jiný.

  • Polohová energie je druh mechanické energie, kterou těleso získá při zvyšování své nadmořské výšky. Polohová energie se vždy určuje vzhledem k určitému místu, na kterém stanovíme její nulovou hodnotu. Polohová energie tělesa s hmotností m ve výšce h je Ep = m . g . h (g  je konstanta).

  • Pohybová energie – je druh mechanické energie, kterou má pohybující se těleso, Je určena hmotností tělesa a jeho rychlostí. Pohybovou energii mají také rotující tělesa. Těleso, které je v klidu, má pohybovou energii nulovou.

  • Polohová a pohybová energie se mohou měnit jedna v druhou.

  • V přírodě se setkáváme s několika druhy energie. Je to energie mechanická (polohová či pohybová), teplo, energie elektrická, světelná, chemická a jaderná. S výjimkou energie přílivu a odlivu mají všechny využívané druhy energie původ v energii jaderné.

  • Zákon zachování energie: Soustava těles, která si s okolím nevyměňuje energii, má stále stejnou celkovou energii. Energii nelze vyrobit ani zničit, pouze se přeměňuje z jedné formy na druhou.

  • Pokud se mechanická energie nemění v jiné druhy energie, platí zákon zachování mechanické energie, platí zákon zachování mechanické energie. Součet polohové a pohybové energie je stále stejný.

  • Není možné sestrojit perpetuum mobile – stroj, který by neustále pracovat, aniž by mu byla dodávána energie.

  • Účinnost je podíl vykonané práce a dodané energie. Účinnost se označuje malým řeckým písmenem n (éta): n =  W vykonaná/ E dodaná. Účinnost je bezrozměrná a je vždy menší nebo rovna jedné. Vyjadřuje se většinou v procentech, pak je menší nebo rovna 100%.

  • Páka je jednoduchý stroj. Je to tyč, která je otočná kolem osy kolmé k tyči.

  • Jednozvratná páka má osu na konci tyče, síly působí na jedné straně od osy. Síly působící na dvojzvratnou páku mají působiště na opačných stranách od osy otáčení.

  • Jsou-li ramena sil F a F‘ označena r a r‘, platí pro rovnováhu na jednozvratné i dvojzvratné páce momentová podmínka rovnováhy F . r = F‘ . r‘.

  • Pevná kladka umožňuje měnit směr síly. Volná kladna snižuje potřebnou sílu na polovinu. Sdružením volných a pevných kladek vzniká kladkostroj. Ten umožní snížit sílu vícekrát.

  • Kolo na hřídeli snižuje potřebnou sílu tolikrát, kolikrát je větší poloměr kola než poloměr hřídele.

  • Síla potřebná k pohybu vzhůru po nakloněné rovině je tolikrát menší než tíhová síla, kolikrát je délka roviny větší než její výška.

  • Šroub je v podstatě nakloněná rovina navinutá na válci. Síla potřebná k otáčení šroubem je mnohokrát menší než síla, kterou šroub působí na ose. Vrut se od šroubu liší kuželovým tvarem.

  • Jednoduché stroje nešetří práci. Umožní ji jen vykonávat menší silou nebo silou působící ve výhodnějším směru.

zpět