Energia a jej premeny
3) Energia a jej premeny:
mechanická práca a energia, zákon zachovania celkovej mechanickej
energie a medze jeho platnosti: ďalšie formy energie a ich vzájomné
premeny; relativistický vzťah medzi hmotnosťou a energiou - všeobecný
zákon zachovania energie.
1) MECHANICKÁ PRÁCE
- Mechanická práca -
charakterizuje prenos alebo premenu energie
- Mechanická práca
vykonaná silou F na dráhe s je daná vzťahom:
.... uhol medzi
vektorom rýchlosti a smerom sily
- Je skalárne veličinou
- Na pracovnom diagrame
(F = f (s)) zodpovedá ploche pod krivkou
2) VÝKON, PRÍKON,
ÚČINNOSŤ
- Výkon je definovaný
vzťahom:
- Pre prácu teda môžeme
odvodiť: W = P t [W] = W s (používajú sa jej násobky kWh = 3,6
105 Ws)
- Ďalej platí:
- Príkon: Po je veličina
určujúce množstvo energie, dodané stroji:
- Podiel výkonu P a
príkonu Po je účinnosť stroja:
3) MECHANICKÁ ENERGIE
- Veličina energia
charakterizuje stav sústavy (stavová veličina)
- Potenciálna a kinetická
energia sa súhrnne nazývajú mechanickej energie
- Kinetická energia Ek -
charakterizuje pohybový stav HB vzhľadom k IVS
- Skalárna veličina
- Vzhľadom k rôznym VS je
rôzna
- Potenciálna energia Ep -
tiažová potenciálna energia
- K určeniu je vždy nutné
zvoliť nulovú hladinu potenciálnej energie - pre ňu je Ep = 0 J
(väčšinou volíme povrch Zeme)
- Ekvipotenciálnou plochy
- miesta s rovnakou Ep
- Je určená prácou
vykonanou tiažovej silou pri premiestnení HB do miesta s nulovou Ep (je
ľahostajné po akej dráhe)
- Súčet kinetickej a
potenciálnej energie tvorí celkovú mech. energiu telesa:
- Pri všetkých
mechanických dejoch sa mení kinetická e. v potenciálne e. a opačne,
celková mechanická energia je však konštantná.
4) Zákon zachovania v
mechanike hmotných BODOV
- Pri všetkých
mechanických dejoch v izolovaných sústavách musí platí:
a) zákon zachovania
energie - ZZE
Celková energia
izolovanej sústavy (tj všetky formy energie v sústave) je stála.
- Osobitným prípad ZZE -
zákon zachovania mechanickej energie
b) zákon zachovania
hybnosti - ZZH
c) zákon zachovania
hmotnosti
5) Rázy
- Zrážky dvoch alebo
viacerých telies
- Ráz dokonale pružný -
nenastáva trvalá deformácia platí ZZ hybnosti aj ZZ mech. energie
- Pr: biliardové gule
- Pre dokonale pružný ráz
telies 1 a 2 môžeme odvodiť:
v1 + u1 = v2 + u2
(V - rýchlosti telies
pred rázom, u - rýchlosti telies po rázu)
- Ráz dokonale nepružný -
nastáva trvalá deformácia platí len ZZ hybnosti
- Pr: zrážka áut
Relativistická vzťah
medzi hmotnosťou a ENERGETIKOU
ĎALŠIE FORMY ENERGIA:
Elektrické, magnetické, tepelná (vnútorná), energia žiarenia, jadrová
energia