Práce, výkon
18. 7. 2021 2021-08-04 13:38Práce, výkon
Práce, výkon
Práce
Z fyzikálního hlediska konáme práci, jestliže působíme určitou silou po nějaké dráze, tj.
jestliže působíme silou na těleso a způsobíme tím jeho pohyb.
Práce se značí: W
Jednotka: J (joule)
Jestliže má působící síla stejný směr, jako je posunutí tělesa, vypočítáme práci (W) jako
součin velikosti působící síly (F) a délky dráhy (s)
Výpočet: W = F . s
Když není směr působící síly a posunutí tělesa stejný, uvažujeme jen složku síly připadající
do směru pohybu.
Práce při zvedání tělesa kladkami
Při zvedání tělesa kladkou pevnou vykonáme stejně velkou práci, jako při zvedání tělesa bez
kladky. Výhodou je, že můžeme při zvedání využít váhu vlastního těla.
Při zvedání tělesa jednoduchým kladkostrojem vykonáme také stejně velkou práci, jakou
bychom vykonali při zvedání do stejné výšky bez kladkostroje. Výhodou ale je, že působíme
menší silou, ale po dvojnásobné dráze než bez použití kladkostroje.
Výkon
Výkon je fyzikální veličina, která nám říká, jak rychle se práce vykoná.
Výkon se značí: P
Jednotka: W (watt)
Výkon vypočítáme, když práci (W) dělíme časem (t), za který byla tato práce vykonána.
Výpočet: P = W / t
O výkonu tedy rozhoduje nejen, kolik se vykoná práce, ale i doba, za kterou se práce vykoná.
Účinnost
Účinnost vyjadřuje, jaká část energie dodané nějakému zařízení se přemění na vykonanou
práci. Je určena podílem výkonu P a příkonu P0. Účinnost je vždy menší než 1, respektive
menší ne 100%.
Účinnost se značí: η
Jednotka: účinnost nemá jednotku, je to bezrozměrná veličina. Většinou ji
udáváme v %
Výpočet: η = P / P0
Účinnost některých strojů:
parní stroj 10%
motor osobního automobilu 30%
elektromotor 90%
Pohybová energie
Pohybující se těleso má pohybovou energii. Tato energie závisí na rychlosti tělesa a na jeho
hmotnosti. Čím je větší hmotnost a rychlost tělesa, tím je větší i pohybová energie.
Pohybová energie se značí: Ek
Jednotka: J (joule)
Výpočet: Ek = ½ . m . v2
Polohová energie
Polohová energie tělesa souvisí s jeho polohou například v gravitačním poli Země. Polohovou
energii tělesa o hmotnosti (m) zvednutého do výšky (h) vypočítáme podle vzorečku
Ep = m.g.h. Polohová energie tělesa na povrchu Země (h = 0 m) je nulová.
Polohová energie se značí: Ep
Jednotka: J (joule)
Výpočet: Ep = m . g . h
Aby těleso získalo polohovou energii, musíme vykonat určitou práci a změnit jeho polohu.
Stejně velkou práci pak může vykonat těleso při návratu do původní polohy.
Těleso může získat polohovou energii i stlačením nebo protažením pružiny. Potom hovoříme
o polohové energii pružnosti.
Polohová energie tělesa se může v některých případech přeměňovat na pohybovou energii a
naopak.
