Slovo práce známe jistě všichni. Co si pod ním máme představit v souvislosti s fyzikou?

Práci konáme, pokud posouváme nějaké těleso. Je samozřejmé, že čím větší silou budeme působit, tím bude vykonaná práce větší. Stejně tak je zřejmé, že čím dále těleso posuneme, tím větší práce vykonáme. Toto dokazuje tato animace.

Pokud budeme konat práci na těleso, začne se toto těleso pohybovat. Naše práce se "spotřebovala" na pohyb tělesa. Tím těleso získalo energii. Tuto energii může těleso využít ke konání práce. Např. pokud rozhýbeme rukou kámen (hodíme jej), bude mít kámen energii, tu využije při nárazu na sklo ke konání práce (sklo se rozbije).

Pokud práci nevyužijeme k pohybu tělesa, ale ke změně jeho polohy (zvedneme jej), bude jeho kinetická energie nulová, zvýší se však jeho potenciální (polohová) energie.

Pokud se těleso pohybuje a současně je v nějaké výšce, má jak kinetickou tak i polohovou energii.

Součet těchto energií je Mechanická energie.

Vypočteme ji ze vztahu:.

Pokud budeme předpokládat, že neexistují jiné formy energie, bude součet kinetické a potenciální energie jednoho tělesa stejný do té doby, dokud na něj nebude působit jiné těleso.

Neboli - o kolik se zmenší (zvětší) potenciální energie, o tolik se zvětší (zmenší) energie kinetická.

Takže součet potenciální a kinetické energie je stále stejný (konstantní).

V minulém tématu jsme zjistili, že mechanická energie je součet kinetcké a potenciální energie.

Pokud naše pozorování neovlivňují jiná tělesa (jsme v izolované soustavě), tak bude součet potenciální a kinetické energie stále stejný.

Na animaci vidíme dva jednoduché výtahy, který z nich vykoná větší práci (délka řetězů a hmotnost závaží je stejná) ?

Adobe Flash Player not installed or older than 9.0.115!

V této animaci je předveden jeden ze způsobů, jak rozlišit syrové a vařené vejce - s využitím zákona zachování energie.

Řidič automobilu o hmotnosti 900 kg začne brzdit ve vzdálenosti 30 m od překážky. Třecí síla je 3800 N. Určete mezní rychlost, při které může ještě automobil zastavit před překážkou.

Jak velkou práci vykoná stroj s výkonem 10 kW za 4 h?

Působením síly 500 N se těleso pohybuje rychlostí 4 m/s. Jakou práci vykonala síla za 2 sekundy, svírá­li se směrem pohybu 60°?

Nákladní vlak hmotnosti 600 t vyjíždí ze stanice a po pěti minutách rovnoměrně zrychleného pohybu po vodorovných kolejích měl rychlost 60 km/h. Jak velkou práci vykonala tažná síla lokomotivy, je­li koeficient tření 0,01?

Člověk hmotnosti 75 kg, vynesl do 3. poschodí 25 kilogramové břemeno. Jak velkou práci vykonal při výšce poschodí 4,2 m?

Lokomotiva výkonu 1500 kW jede rychlostí 100 km/h. Jak velkou silou táhne vlak?

Lokomotiva táhne vlak silou 60000 N a má výkon 1500 kW. Za jakou dobu ujede vzdálenost 42 km?

Stolař hobluje prkno. Za minutu vykoná hoblíkem 25 zdvihů délky 0,2 m. Určete průměrný odpor dřeva, je­li dělníkův výkon 73 W.

Z vodopádu Niagara padá za minutu z výšky 50 m 450000 m3 vody. Určete výkon vodopádu v kW.

Jaký nejmenší výkon musí mít motor, který čerpá za 4 s 100 l vody do výšky 20 m?

Kolik vody přečerpá čerpadlo s příkonem 30 kW do nádrže ve výšce 25 m za 1 hodinu, je­li účinnost zařízení 30 % ? Za jakou dobu se voda spotřebuje, je­li spotřeba 10 l/s.

Sklep o plošné výměře 50 m2 je ve výšce 3 m pod úrovni okolí a zaplavila ho voda do výšky 80 cm. Za jakou dobu vyčerpá vodu čerpadlo o příkonu 1 kW a účinnosti 75 %?

Vypočtěte kinetickou energii volně padajícího tělesa hmotnosti 5 kg na konci šesté sekundy jeho pohybu.

Na těleso hmotnosti 300 kg působí síla po dráze 64 m po dobu čtyř sekund. Těleso se uvede z klidu do pohybu rovnoměrně zrychleného. Jakou energii těleso získalo?

Jakou polohovou energii bude mít turista, který vystoupí na Gerlachovský štít (2663 m), je­li jeho hmotnost 68 kg.Výstup se uskutečnil z nadmořské výšky 1350 m.

Kámen hmotnosti 5 kg byl spuštěn z 30 m věže. Jaká byla jeho původní polohová energie? Jaké jsou obě mechanické energie na konci první sekundy? Jak velkou rychlostí dopadl na zem?

Těleso hmotnosti 0,1 kg bylo vrženo svisle vzhůru rychlostí 30 m/s. Jak velkou potenciální energii mělo těleso v nejvyšším bodě dráhy?

Beranidlo hmotnosti 300 kg padá z výšky 5 m. Při prvním nárazu zarazí kůl do hloubky 50 cm. Jak velký je odpor půdy?

Střela hmotnosti 10 g dopadne na prkno tloušťky 20 cm rychlostí 700 m/s. Jaký je průměrný odpor dřeva, když po průrazu prkna má střela ještě rychlost 300 m/s ?

Kladívkem hmotnosti 500 g zatloukáme hřebík. Při jednom úderu se hřebík do dřeva zarazil do hloubky 45 mm. Jaká je průměrná síla úderu, je­li rychlost kladiva 3 m/s?

Bomba hmotnosti 250 kg padá z výšky 800 m. Jaká je její potenciální a kinetická energie ve výšce 100 m nad povrchem Země ?