Pohybová a polohová energia

Lekcia 4 z 6
Energia je schopnosť telesa konať prácu. Jednotkou je rovnako ako pri práci joule (J).

Polohová (potenciálna) energia

Teleso ju nadobudne, ak sa nachádza v určitej výške nad povrchom Zeme.

Ep = m · g · hhmotnosť × gravitačné zrýchlenie × výška

Závisí od hmotnosti telesa a od výšky, v ktorej je.

Pohybová (kinetická) energia

Teleso ju má vtedy, keď sa pohybuje.

Ek = ½ · m · v²závisí od hmotnosti a od druhej mocniny rýchlosti

Pozor — rýchlosť je v druhej mocnine. Dvojnásobná rýchlosť znamená štvornásobnú pohybovú energiu. Práve preto sú nehody pri vysokej rýchlosti také ničivé.

Zákon zachovania mechanickej energie

V izolovanej sústave je súčet polohovej a pohybovej energie stály. Energia sa nestráca — len sa premieňa z jednej formy na druhú.
Príklad — hojdačka: V najvyššom bode má maximálnu polohovú energiu a nulovú pohybovú. V najnižšom bode je to naopak. Súčet zostáva rovnaký.
Príklad výpočtu: Spolužiak s hmotnosťou 47 kg si stúpne na stoličku vysokú 85 cm.
Ep = 47 · 10 · 0,85 = 399,5 J
Takú istú prácu museli vykonať svaly jeho nôh.

Otázky na zamyslenie

  • Charakterizuj pohybovú energiu telesa. Od ktorých fyzikálnych veličín závisí jej veľkosť?
  • Charakterizuj polohovú energiu telesa. Napíš vzorec a fyzikálnu jednotku.
  • Uveď príklad vzájomných premien pohybovej a polohovej energie telesa.
  • Napíš zákon zachovania mechanickej energie.
  • Zdvihol si teleso do výšky 2 m, kde nadobudlo polohovú energiu 500 J. Akú si vykonal prácu? Vypočítaj hmotnosť telesa.
  • Vypočítaj polohovú energiu spolužiaka s hmotnosťou 47 kg, ktorý sa postaví na stoličku vysokú 85 cm.
Predchádzajúca Výkon
Aktívne učenie

Precvič si tému „IV. Práca a energia“

Kartičky, kvíz a skladačka poučiek z celej témy — vrátane tejto lekcie.