Fyzika: mechanická práce

Co je to mechanická práce?

Mechanická práce se koná, jestliže působíme silou po určité dráze. Značka je W, jednotka Joule [J] = [N·m].

Jaký je vzorec pro mechanickou práci (při stálém směru síly a dráhy)?

W = F · s · cos(α)

Na čem závisí velikost vykonané práce W?

Na větší síle F, delší dráze s nebo úhlu α mezi silou a směrem pohybu.

Co se stane, když je úhel α mezi silou a trajektorií 90°?

cos(90°) = 0, žádná mechanická práce nebude vykonána.

Závisí práce nutná na zdvižení tělesa do určité výšky h na trajektorii?

Ne, nezáleží na trajektorii, po které se těleso pohybovalo (použití nakloněné roviny nebo kladkostroje celkovou práci nemění).

Jaký je rozdíl mezi prací a energií?

Práce je děj (přeměna nebo přenos energie), kdežto energie je veličina charakterizující stav soustavy.

Co je to kinetická energie a jaký je její vzorec?

Energie, kterou získá těleso o hmotnosti m, když je uvedeno do pohybu rychlostí v. Vzorec: E_k = 1/2 · m · v^2.

Jak závisí kinetická energie na hmotnosti a rychlosti?

S hmotností roste lineárně (2× těžší těleso = 2× větší E_k), s rychlostí roste kvadraticky (2× větší rychlost = 4× větší E_k).

Co je to potenciální energie (tíhová) a jaký je její vzorec?

Energie tělesa v silovém poli v určité výšce h. Vzorec: E_p = m · g · h.

Co je to mechanická energie soustavy a jaký je vzorec?

Součet kinetické a potenciální energie: E_m = E_k + E_p.

Co říká zákon zachování mechanické energie?

V izolované soustavě (bez tření a odporu) zůstává celková mechanická energie konstantní – energie se pouze přelévá z kinetické na potenciální složku a naopak.

Závisí rychlost volného pádu tělesa (bez odporu vzduchu) na jeho hmotnosti?

Ne, hmotnosti se v rovnici pokrátí.

Co vyjadřuje fyzikální veličina výkon a jaký je vzorec?

Jak rychle se koná práce (nebo jak rychle se energie přeměňuje). Vzorec: P = W / t.

Jaká je jednotka výkonu?

Watt [W], což odpovídá J·s^(-1).

Jaký je vztah pro okamžitý výkon při pohybu stálou silou?

P = F · v (síla krát rychlost).

Co je to příkon (P_0) a jak se liší od výkonu?

Příkon je podíl dodané energie za dobu t (P_0 = delta E / delta t). Část energie se vždy ztrácí, proto je příkon vždy vyšší než užitečný výkon.

Co je to účinnost (η) a jak se počítá?

Poměr výkonu a příkonu (η = P / P_0). Vždy je menší než 1 (nebo 100 %), vyjadřuje se v procentech.

Jaký je vztah mezi kilowatthodinou (kWh) a jouly?

1 kWh = 3 600 000 J (1 kW pracující po dobu 1 hodiny).

Měrná tepelná kapacita látky

• kolik energie musím dodat aby se látka ohřála na určitou teplotu

• jednotka: J*kg^(-1)*K^(-1)

Značení malé “t”

čas/teplota

Teplo (Q) x Teplota (t)

Teplo: tepelná energie

Teplota: kolik stupňů celsia/kelvina má těleso

Teplo

• tepelná energie tělesa

• značka: Q

• jednotka: Joule

• vzoreček: m*c*teplota (její změna)