ÍKLAD Rychlost st ely = 4 gramy = 1 tuny = 20,4 cm zákon pohybová energie náboje polohovou energii t p e el e n l ou en e e n r e gi r i



Podobné dokumenty
ÍKLAD 190 gram klidu 2880 km/h 0,01 s Otázky z y r ch c le l n dráha síla p sobící práci výkon kinetická energie hmotnosti 2 t rychlost pytle

(2) 2 b. (2) Řešení. 4. Platí: m = Ep

1) Jakou práci vykonáme při vytahování hřebíku délky 6 cm, působíme-li na něj průměrnou silou 120 N?

PRÁCE, VÝKON, ENERGIE. Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - 1. ročník - Mechanika

Mechanická práce, výkon a energie pro učební obory

Určete velikost zrychlení, kterým se budou tělesa pohybovat. Vliv kladky zanedbejte.

PRÁCE A ENERGIE. Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - Tercie

R2.213 Tíhová síla působící na tělesa je mnohem větší než gravitační síla vzájemného přitahování těles.

Příklad 5.3. v 1. u 1 u 2. v 2

Dynamika vázaných soustav těles

Jméno autora: Mgr. Zdeněk Chalupský Datum vytvoření: Číslo DUM: VY_32_INOVACE_01_FY_A

Zákon zachování energie - příklady

Digitální učební materiál. III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Příjemce podpory Gymnázium, Jevíčko, A. K.

Projekt ŠABLONY NA GVM registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/ III-2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT

Výpočtový program DYNAMIKA VOZIDLA Tisk výsledků

Test jednotky, veličiny, práce, energie, tuhé těleso

6 DYNAMIKA SOUSTAVY HMOTNÝCH BODŮ

BIOMECHANIKA DYNAMIKA NEWTONOVY POHYBOVÉ ZÁKONY, VNITŘNÍ A VNĚJŠÍ SÍLY ČASOVÝ A DRÁHOVÝ ÚČINEK SÍLY

BIOMECHANIKA. 9, Energetický aspekt pohybu člověka. (Práce, energie pohybu člověka, práce pohybu člověka, zákon zachování mechanické energie, výkon)

Fyzikální vzdělávání. 1. ročník. Učební obor: Kuchař číšník Kadeřník. Implementace ICT do výuky č. CZ.1.07/1.1.02/ GG OP VK

Práce, výkon, energie

SERIOVÉ A PARALELNÍ ZAPOJENÍ PRUŽIN

Obsah 11_Síla _Znázornění síly _Gravitační síla _Gravitační síla - příklady _Skládání sil _PL:

III. Dynamika hmotného bodu

3.1. Newtonovy zákony jsou základní zákony klasické (Newtonovy) mechaniky

n je algebraický součet všech složek vnějších sil působící ve směru dráhy včetně

Název DUM: Pohybová energie v příkladech

Vyřešením pohybových rovnic s těmito počátečními podmínkami dostáváme trajektorii. x = v 0 t cos α (1) y = h + v 0 t sin α 1 2 gt2 (2)

KINEMATIKA 13. VOLNÝ PÁD. Mgr. Jana Oslancová VY_32_INOVACE_F1r0213

Archimédův kladkostroj. Tematický celek: Jednoduché stroje. Úkol:

DYNAMIKA ROTAČNÍ POHYB

F - Příprava na 2. zápočtový test z fyziky

Zápočet z fyzikálního semináře 102XFS

Energie, její formy a měření

Fyzikální učebna vybavená audiovizuální technikou, fyzikální pomůcky

Ze vztahu pro mechanickou práci vyjádřete fyzikální rozměr odvozené jednotky J (joule).

Přípravný kurz z fyziky na DFJP UPa

Mechanická práce a. Výkon a práce počítaná z výkonu Účinnost stroje, Mechanická energie Zákon zachování mechanické energie

HUSTOTA PEVNÝCH LÁTEK

DYNAMIKA - Dobový a dráhový účinek

Digitální učební materiál

STANOVENÍ TÍHOVÉHO ZRYCHLENÍ REVERZNÍM KYVADLEM A STUDIUM GRAVITAČNÍHO POLE

Dynamika. Dynamis = řecké slovo síla

CZ.1.07/1.5.00/ Digitální učební materiály III/ 2- Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT

= = 2368

Veletrh nápadů učitelů fyziky. Gravitační katapult

VÝUKOVÝ MATERIÁL VÝUKOVÝ MATERIÁL VÝUKOVÝ MATERIÁL

TŘENÍ A PASIVNÍ ODPORY

Pohyby tuhého tělesa Moment síly vzhledem k ose otáčení Skládání a rozkládání sil Dvojice sil, Těžiště, Rovnovážné polohy tělesa

MOMENT SETRVAČNOSTI 2009 Tomáš BOROVIČKA B.11

Řešení úloh krajského kola 60. ročníku fyzikální olympiády Kategorie A Autoři úloh: J. Thomas (1, 2, 3), V. Vícha (4)

CVIČENÍ č. 7 BERNOULLIHO ROVNICE

[GRAVITAČNÍ POLE] Gravitace Gravitace je všeobecná vlastnost těles.

Parametrické programování

1) Tělesa se skládají z látky nebo menších těles mají tvar, polohu a rozměry všechna tělesa se pohybují! 2) Látky se skládají z atomů a molekul

Kalorimetrická měření I

3 Mechanická energie Kinetická energie Potenciální energie Zákon zachování mechanické energie... 9

Měření tíhového zrychlení matematickým a reverzním kyvadlem

7. Na těleso o hmotnosti 10 kg působí v jednom bodě dvě navzájem kolmé síly o velikostech 3 N a 4 N. Určete zrychlení tělesa. i.

13 otázek za 1 bod = 13 bodů Jméno a příjmení:

4. Kolmou tlakovou sílu působící v kapalině na libovolně orientovanou plochu S vyjádříme jako

Obsah 11_Síla _Znázornění síly _Gravitační síla _Gravitační síla - příklady _Skládání sil _PL: SKLÁDÁNÍ SIL -

KMITÁNÍ PRUŽINY. Pomůcky: Postup: Jaroslav Reichl, LabQuest, sonda siloměr, těleso kmitající na pružině

SBÍRKA ŘEŠENÝCH FYZIKÁLNÍCH ÚLOH

ÚLOHY DIFERENCIÁLNÍHO A INTEGRÁLNÍHO POČTU S FYZIKÁLNÍM NÁMĚTEM

Řešení úloh 1. kola 60. ročníku fyzikální olympiády. Kategorie D Autor úloh: J. Jírů. = 30 s.

Vnitřní energie, práce a teplo

Jméno autora: Mgr. Zdeněk Chalupský Datum vytvoření: Číslo DUM: VY_32_INOVACE_19_FY_B

Měření tíhového zrychlení reverzním kyvadlem

7. MECHANIKA TEKUTIN - statika

Fyzika - Kvinta, 1. ročník

3.1.8 Hydrostatický tlak I

TUHÉ TĚLESO. Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - Mechanika - 1. ročník

Konstrukce kladkostroje. Výpočet výkonu kladkostroje.

2. Dynamika hmotného bodu

Experimentální hodnocení bezpečnosti mobilní fotbalové brány

4. Práce, výkon, energie a vrhy

Popis tíhové síly a gravitace. Očekávaný výstup. Řešení základních příkladů. Datum vytvoření Druh učebního materiálu.

KAPALINY. Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - Sekunda

Základní poznatky. Teplota Vnitřní energie soustavy Teplo

Příklady z hydrostatiky

Určení hmotnosti zeměkoule vychází ze základního Newtonova vztahu (1) mezi gravitačním zrychlením a g a hmotností M Z gravitačního centra (Země).

Připravil: Roman Pavlačka, Markéta Sekaninová Dynamika, Newtonovy zákony

Chemie lambda příklady na procvičování výpočtů z rovnic

m.s se souřadnými osami x, y, z? =(0, 6, 12) N. Určete, jak velký úhel spolu svírají a jakou velikost má jejich výslednice.

Přijímací zkouška na navazující magisterské studium 2015

mechanická práce W Studentovo minimum GNB Mechanická práce a energie skalární veličina a) síla rovnoběžná s vektorem posunutí F s

VNITŘNÍ ENERGIE. Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - 2. ročník - Termika

MĚŘENÍ MOMENTU SETRVAČNOSTI Z DOBY KYVU

ELEKTRICKÉ STROJE - POHONY

1.1.5 Poměry a úměrnosti II

11. Dynamika Úvod do dynamiky

Projekt: Inovace oboru Mechatronik pro Zlínský kraj Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.08/ TĚŽIŠTĚ

Fyzika 1 - rámcové příklady Kinematika a dynamika hmotného bodu, gravitační pole

Využití ICT pro rozvoj klíčových kompetencí CZ.1.07/1.5.00/

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ PRŮVODCE GB01-P03 MECHANIKA TUHÝCH TĚLES

Úvod Fyzika hypotéza Pracovní hypotéza Axiom Fyzikální teorie Fyzikální zákon princip Fyzikální model materiální model

I N V E S T I C E D O R O Z V O J E V Z D Ě L Á V Á N Í

23_Otáčivý účinek síly 24_Podmínky rovnováhy na páce 25_Páka rovnováha - příklady PL:

Okamžitý výkon P. Potenciální energie E p (x, y, z) E = x E = E = y. F y. F x. F z

Transkript:

PŘÍKLAD Rychlost střely lze určit tak, že se vystřelí zblízka do dostatečně těžkého pytle s pískem, který je zavěšen na několikametrovém laně. Změří se, do jaké výšky vystoupalo těžiště T pytle. Odtud lze přibližně stanovit rychlost střely. Projektil neboli střela má hmotnost m 4 gramy. Při nástřelu do pytle s pískem o hmotnosti M 1 tuny vystoupá těžiště pytle do výšky h 0,4 cm. Určete rychlost střely v. Jaký zákon uplatníme při výpočtu? Zákon zachování (mechanické) energie. Jaké musejí být omezující předpoklady, abychom příklad spočítali, co nutno zanedbat? Veškerá pohybová energie náboje se změní na polohovou energii pytle s nábojem, tj. zanedbáme ostatní energie, např. tepelnou energii, která vznikla při tření střely o písek, třením pohybujícího se pytle o vzduch, deformací lana, energii zvuku aj. Otázky a) Jak se změnila polohová (potenciální) energie pytle poté, co v něm uvízla střela? Nejprve počítejte s hmotností samotného pytle. b) Jaká byla pohybová (kinetická) energie střely za předpokladu platnosti zákona zachování mechanické energie (veškerá pohybová energie náboje se změní na polohovou energii pytle)? c) Jaká byla rychlost střely v m/s a km/h? d) Pro přesnější výpočet by se měla v otázce a) dosadit hmotnost pytle + hmotnost střely, která v pytli uvízla. Jak se při tomto upřesněném výpočtu změnila polohová (potenciální) energie pytle s nábojem poté, co v něm uvízla střela? Přepočítejte i rychlost střely. Zhodnotíme změnu hodnoty rychlosti.

PŘÍKLAD Náčrt: Na obrázku je schematický náčrt situace. Co znamená označení? m hmotnost projektilu neboli střely v rychlost střely T těžiště pytle s lanem h nejvyšší zvýšení těžiště pytle

Otázka PŘÍKLAD a) Jak se změnila polohová (potenciální) energie pytle poté, co v něm uvízla střela? Nejprve počítejte s hmotností samotného pytle. Dáno: Střela má hmotnost m 4 g. Převeďme na jednotky SI: m 0,004 kg Pytel má hmotnost M 1 t. Převeďme na jednotky SI: M 1000 kg Těžiště pytle vystoupá do výšky h 0,4 cm. Převeďme na jednotky SI : h 0,04 m Dle jakého vztahu se stanoví změna polohové energie tělesa v gravitačním poli na povrchu Země? m hmotnost tělesa. Za hmotnost dosadíme m M 1000 kg. g hodnota tíhového zrychlení na Zemičiní v naší zeměpisné šířce (49 ) přibližně 9,81 m/s² : Dosadíme: m. g. h 1000kg.9,81m / s.0,04m 001, 40 J Polohová energie pytle se zvýšila o 001,4 joule.

PŘÍKLAD Otázka: b) Jaká byla pohybová (kinetická) energie střely za předpokladu platnosti zákona zachování mechanické energie (veškerá pohybová energie náboje se změní na polohovou energii pytle)? Formulujte, co v našem případě platí podle zákona zachování mechanické energie? Podle zákona zachování mechanické energie platí, že pohybová energie střely odpovídá polohové energii pytle. E Protože polohová (potenciální) energie byla vypočtena: k E Má pohybová (kinetická) energie stejnou velikost: p 001, 4J E k 001, 4J Za předpokladu, že veškerá pohybová energie střely se změní na polohovou energii pytle, je pohybová energie střely 001,4J.

Otázka: d) Jaká byla rychlost střely v m/s a km/h? PŘÍKLAD Jak se spočítá rychlost střely? Z jakého vztahu? Ze vztahu pro pohybovou (kinetickou) energii. E k m. v Když známe pohybovou energii střely E k a hmotnost střely m, lze spočítat rychlost v. Vyjádříme z výše uvedeného vztahu v : Dosadíme za E k 001,4 J, m 0,004 kg a vypočteme rychlost v m/s i km/h: v.001,4 0,004 Střela má rychlost 1 000,3 m/s, tj. 3 601,1 km/h. v. E m 100060 1000,310m / s 1000,31.3,6 km/ h 3601,11km / h k

Otázka: PŘÍKLAD e) Pro přesnější výpočet by se měla v otázce a) dosadit hmotnost pytle + hmotnost střely, která v pytli uvízla. Jak se při tomto upřesněném výpočtu změnila polohová (potenciální) energie pytle s nábojem poté, co v něm uvízla střela? Přepočítejte i rychlost střely. Zhodnotíme změnu hodnoty rychlosti. Dáno: Hmotnost střely m 0,004 kg, hmotnost pytle M 1000 kg Zvýšení těžiště pytle h 0,04 m Kdybychom za hmotnost dosadili hmotnost pytle + hmotnost střely,, je změna polohová energie: 1000,004kg.9,81m / s.0,04m 001, 48J Jaká je změna? Zvýšení polohové energie o 0,008 J oproti případu, když jsme do výpočtu potenciální energie nezahrnuli hmotnost střely. Jak zvýšení polohové a tím pádem i pohybové energie ovlivní výpočet rychlosti střely? v.001,48 0,004 100064 1000,31 m / s 1000,31.3,6km / h 3601,1 km / h Rychlost střely vyšla vyšší o 0,01 km/h. Výpočet rychlosti střely bez započtení hmotnosti střely vyšel skoro stejně.