Munka, energia Munkatétel, a mechanikai energia megmaradása

Hasonló dokumentumok
W = F s A munka származtatott, előjeles skalármennyiség.

Komplex természettudomány 3.

Mit nevezünk nehézségi erőnek?

MUNKA, ENERGIA. Fizikai értelemben munkavégzésről akkor beszélünk, ha egy test erő hatására elmozdul.

Munka, energia, teljesítmény

Munka, energia, teljesítmény

Lendület. Lendület (impulzus): A test tömegének és sebességének szorzata. vektormennyiség: iránya a sebesség vektor iránya.

Fizika. Fizika. Nyitray Gergely (PhD) PTE PMMIK február 13.

A nagyobb tömegű Peti 1,5 m-re ült a forgástengelytől. Összesen: 9p

Munka, energia, teljesítmény

Osztályozó, javító vizsga 9. évfolyam gimnázium. Írásbeli vizsgarész ELSŐ RÉSZ

Mérések állítható hajlásszögű lejtőn

TestLine - 7. Fizika Témazáró Erő, munka, forgatónyomaték Minta feladatsor

TestLine - 7. Fizika Témazáró Erő, munka, forgatónyomaték Minta feladatsor

Felvételi, 2018 szeptember - Alapképzés, fizika vizsga -

Mechanikai rezgések Ismétlő kérdések és feladatok Kérdések

1. Feladatok munkavégzés és konzervatív erőterek tárgyköréből. Munkatétel

Newton törvények, erők

DINAMIKA ALAPJAI. Tömeg és az erő

Munka, energia, teljesítmény

3. fizika előadás-dinamika. A tömeg nem azonos a súllyal!!! A súlytalanság állapotában is van tömegünk!

Irányításelmélet és technika I.

1. ábra. 24B-19 feladat

Figyelem! Csak belső és saját használatra! Terjesztése és másolása TILOS!

Felvételi, 2017 július -Alapképzés, fizika vizsga-

A +Q töltés egy L hosszúságú egyenes szakasz mentén oszlik el egyenletesen (ld ábra ábra

Elméleti kérdések 11. osztály érettségire el ı készít ı csoport

28. Nagy László Fizikaverseny Szalézi Szent Ferenc Gimnázium, Kazincbarcika február 28. március osztály

Rezgőmozgás, lengőmozgás

1. Feladatok a dinamika tárgyköréből

Munka, energia, teljesítmény

2.3 Newton törvények, mozgás lejtőn, pontrendszerek

A kísérlet célkitűzései: A súrlódási erőtípusok és a közegellenállási erő kísérleti vizsgálata.

Gépészmérnöki alapszak, Mérnöki fizika ZH, október 10.. CHFMAX. Feladatok (maximum 3x6 pont=18 pont)

3. Az alábbi adatsor egy rugó hosszát ábrázolja a rá ható húzóerő függvényében:

Elektrosztatika Mekkora két egyenlő nagyságú töltés taszítja egymást 10 m távolságból 100 N nagyságú erővel? megoldás

PÉLDÁK ERŐTÖRVÉNYEKRE

Erők (rug., grav., súrl., közegell., centripet.,), és körmozgás, bolygómozgás Rugalmas erő:

Mechanika, dinamika. p = m = F t vagy. m t

Newton törvények, erők

Pálya : Az a vonal, amelyen a mozgó test végighalad. Út: A pályának az a része, amelyet adott idő alatt a mozgó tárgy megtesz.

Munka, Energia, Teljesítmény A feladatokat energetikai megfontolással oldjátok meg!

Rezgés tesztek. 8. Egy rugó által létrehozott harmonikus rezgés esetén melyik állítás nem igaz?

Munka, energia, teljesítmény

Haladó mozgások A hely és a mozgás viszonylagos. A testek helyét, mozgását valamilyen vonatkoztatási ponthoz, vonatkoztatási rendszerhez képest adjuk

Folyadékok és gázok mechanikája

Pálya : Az a vonal, amelyen a mozgó tárgy, test végighalad. Út: A pályának az a része, amelyet adott idő alatt a mozgó tárgy megtesz.

Erők (rug., grav., súly, súrl., közegell., centripet.,), forgatónyomaték, egyensúly Rugalmas erő:

Tömegpontok mozgása egyenes mentén, hajítások

Mérnöki alapok 2. előadás

Pálya : Az a vonal, amelyen a mozgó test végighalad. Út: A pályának az a része, amelyet adott idő alatt a mozgó tárgy megtesz.

Egy nyíllövéses feladat

1. gyakorlat. Egyenletes és egyenletesen változó mozgás. 1. példa

Rezgőmozgás. A mechanikai rezgések vizsgálata, jellemzői és dinamikai feltétele

Jedlik Ányos Fizikaverseny 3. (országos) forduló 8. o A feladatlap

EGYSZERŰ GÉPEK. Azok az eszközök, amelyekkel kedvezőbbé lehet tenni az erőhatás nagyságát, irányát, támadáspontjának helyét.

Mozgástan feladatgyűjtemény. 9. osztály POKG 2015.

Newton törvények és a gravitációs kölcsönhatás (Vázlat)

Hatvani István fizikaverseny forduló megoldások. 1. kategória

Fizika feladatok - 2. gyakorlat

Az úszás biomechanikája

Fizika. Tanmenet. 7. osztály. 1. félév: 1 óra 2. félév: 2 óra. A OFI javaslata alapján összeállította az NT számú tankönyvhöz:: Látta: ...

Mechanika. Kinematika

Mérés: Millikan olajcsepp-kísérlete

Erők fajtái, lendület Példák

Öveges korcsoport Jedlik Ányos Fizikaverseny 2. (regionális) forduló 8. o március 01.

Hatvani István fizikaverseny forduló megoldások. 1. kategória. J 0,063 kg kg + m 3

KÖRMOZGÁS, REZGŐMOZGÁS, FORGÓMOZGÁS

38. Mikola Sándor Országos Tehetségkutató Fizikaverseny II. forduló március óra A verseny hivatalos támogatói

Gépészmérnöki alapszak Mérnöki fizika ZH NÉV: október 18. Neptun kód:...

Bevezető fizika (VBK) zh1 tesztkérdések Mi az erő mértékegysége? NY) kg m 2 s 1 GY) Js LY) kg m 2 s 2 TY) kg m s 2

58. ročník Fyzikálnej olympiády v školskom roku 2016/2017 Okresné kolo kategórie F Texty úloh v maďarskom jazyku

Fizika minta feladatsor

KÖZÉPSZINTŰ ÍRÁSBELI VIZSGA

Ejtési teszt modellezése a tervezés fázisában

Newton törvények, lendület, sűrűség

Belső energia, hőmennyiség, munka Hőtan főtételei

37. Mikola Sándor Országos Tehetségkutató Fizikaverseny II. forduló március óra A verseny hivatalos támogatói

FIZIKA ZÁRÓVIZSGA 2015

A test tömegének és sebességének szorzatát nevezzük impulzusnak, lendületnek, mozgásmennyiségnek.

Rezgések és hullámok

Tanulói munkafüzet. FIZIKA 9. évfolyam egyetemi docens

Termodinamika. Belső energia

Fizika. Fizika. Nyitray Gergely (PhD) PTE PMMIK február 20.

A klasszikus mechanika alapjai

Hatvani István fizikaverseny forduló. 1. kategória

A 2010/2011. tanévi FIZIKA Országos Középiskolai Tanulmányi Verseny első fordulójának. feladatai fizikából. I. kategória

A mechanika alapjai. A pontszerű testek dinamikája

36. Mikola Sándor Országos Tehetségkutató Fizikaverseny II. forduló március óra A verseny hivatalos támogatói

Képlet levezetése :F=m a = m Δv/Δt = ΔI/Δt

Fizika példák a döntőben

Egy részecske mozgási energiája: v 2 3 = k T, ahol T a gáz hőmérséklete Kelvinben 2 2 (k = 1, J/K Boltzmann-állandó) Tehát a gáz hőmérséklete

Munka, energia, teljesítmény

Hatvani István fizikaverseny Döntő. 1. kategória

9. évfolyam. Osztályozóvizsga tananyaga FIZIKA

a) Valódi tekercs b) Kondenzátor c) Ohmos ellenállás d) RLC vegyes kapcsolása

Tehetetlenség, tömeg, sűrűség, erők fajtái

ÖSSZEFOGLALÁS HŐTANI FOLYAMATOK

Galilei lejtő golyóval (golyó, ejtő-csatorna) stopperóra, mérőszalag vagy vonalzó (abban az esetben, ha a lejtő nincsen centiméterskálával ellátva),

Egyenes vonalú egyenletes mozgás vizsgálata

Átírás:

Munka, energia Munkatétel, a mechanikai energia megmaradása Munkavégzés történik ha: felemelek egy könyvet kihúzom az expandert A munka Fizikai értelemben munkavégzésről akkor beszélünk, ha egy test erő hatására elmozdul. Nem történik munkavégzés ha: tartok egy könyvet nekidőlök a falnak Munka: Az erő és az erő irányába eső elmozdulás szorzata EMELÉSI MUNKA A munka típusai Jele: W M.e.: J (joule) A munka skalár mennyiség. A létrejövő mozgás egyenletes, a kifejtett erő nagysága ugyanakkora, mint a nehézségi erő nagysága. A végzett munka egyenesen arányos a test tömegével és az emelés magasságával. W=F*s Az emelés során végzett munka pozitív, a gravitációs vagy nehézségi erő munkája negatív előjelű. GYORSÍTÁSI MUNKA Ha egy kezdetben nyugvó testre állandó erő hat, a test egyenes vonalú egyenletesen változó mozgást végez. Mivel az elmozdulás az erő irányába esik, munkavégzésről beszélhetünk. Levezetése: A testen végzett munka nagysága: W=F s mivel a mozgás egyenletes, ezért F = m a Az út kiszámítása: s = 1/2 a t 2 A sebesség kiszámítása: v =a t SÚRLÓDÁSI MUNKA Ha húzunk egy szánkót, akkor a súrlódási erő ellenében munkát kell végezni. Ha egy testet vízszintes felületen mozgatunk úgy, hogy a test egyenes vonalú egyenletes mozgást végez, akkor a test az általunk kifejtett erő irányában mozdul el, tehát munkavégzés történik. Mivel a mozgás egyenletes, a súrlódási erő nagysága megegyezik a húzóerő nagyságával. A súrlódási erő egyenesen arányos a test tömegével, a megtett úttal és az egymással érintkező felületek anyagi minőségét kifejező súrlódási együtthatóval. v 2 A súrlódási erő ellenében végzett munka pozitív, a súrlódási erő munkája negatív előjelű. 1

RUGALMAS MUNKA Ha kihúzok egy íjat, akkor a rugalmas erő ellenében munkát kell végezni. Ha egy test alakját megváltoztatjuk, akkor az alakváltozást okozó erő irányában elmozdulás is történik, így az alakváltozás munkavégzéssel jár. A rugó megnyújtása során végzett munka egyenesen arányos a rugóállandóval és a megnyúlás négyzetével. Mivel a kifejtett erő arányos a megnyúlással, ezért a munkavégzés kiszámításához sok esetben az erő-megnyúlás grafikont használjuk. D rugóállandó (a rugó erősségét fejezi ki) y kitérés (megnyúlás) Munkatétel A test összes mozgási energiájának megváltozása egyenlő a testre ható összes erő munkájának összegével. 1. feladat Egy ládát F erővel húzunk 1 méter távolságra. A húzókötél és a talaj által bezárt szög 60. Mekkora a kifejtett F erő? Mekkora munkát végzünk ezalatt? EMELÉSI MUNKA 2. feladat Egy 80kg súlyú testet 15 m magasra emelünk egyenletesen. Mekkora az emelőerő munkája? (W 1 ) Mekkora a nehézségi erő munkája? (W 2 ) 60 F s =1 m W 1 = m g h W 2 = -G h a nehézségi erő és az elmozdulás ellentétes irányú! 3. feladat GYORSÍTÁSI MUNKA 20 m/s kezdősebességgel feldobok egy almát. Milyen magasra fog felmenni? SÚRLÓDÁSI MUNKA 4. feladat Mekkora munkavégzéssel jár egy 4kg tömegű test felgyorsítása vízszintes talajon 3 m/s sebességre 2 méter úton, ha a talaj és a test közötti súrlódás együtthatója 0,3? F s F 2

RUGALMAS MUNKA 5. feladat Rugós erőmérőt 10 cm-rel kihúzunk. Mekkora munkát végeztünk a megnyújtáskor, ha a mutató 50 N nagyságú erőt jelez? A teljesítmény A munkavégzés sebessége Jele: P M.e.: W (watt) A teljesítmény skalár mennyiség. 1 Watt a teljesítmény, ha 1s alatt 1 Joule munkát végzünk. A hatásfok Gyakran előfordul, hogy a végzett munka egy része számunkra haszontalan. Például az építkezésnél a gerenda felemelésekor csak a betongerenda emeléséhez szükséges munka a hasznos, de fel kell emelni a drótköteleket, le kell győzni az alkatrészeknél fellépő súrlódást is. Az összes munka és a hasznos munka tehát nem egyenlő nagyságú. TELJESÍTMÉNY 6. feladat Mekkora átlagos teljesítménnyel lehet egy 1000kg tömegű személyautót 10 másodperc alatt, álló helyzetből 100 km/h sebességre gyorsítani? A hasznos munka és az összes munka hányadosa Jele: η Általában százalékban szokás megadni. A gépek, berendezések hatásfoka mindig kisebb, mint 100%! HATÁSFOK 7. feladat Egy 950 kg-os személyautó 14s alatt gyorsul fel nyugalomból 100 km/h sebességre. Mekkora a gyorsítás hatásfoka, ha a motorteljesítmény ennél a gyorsításnál 50kW? Az energia Munkavégző képesség, kölcsönható képesség, egy test vagy mező állapotváltoztató képessége. Jele: E M.e.: J (joule) Az energia skalár mennyiség. Típusai: Mozgási energia Helyzeti energia Rugalmas energia mechanikai energia 3

MOZGÁSI (kinetikai) ENERGIA Ha bármely test valamilyen v sebességgel mozog, annak van energiája. Mechanikai energiák Helyzeti energiák Mozgási energiák HELYZETI (potenciális) ENERGIA Bármely magasságba felemelt testeknek van energiája. A gravitációs mező képes a felemelt testet mozgásba hozni. Tehát a gravitációs mezőnek van energiája. A helyzeti energia szempontjából alapállapotnak tekintjük a föld vagy padló szintjét. Gravitációs helyzeti energiája van minden olyan testnek, amely h magasságkülönbségen át képes leesni Mozgási energiája van a haladó mozgást végző testnek Forgási energiája van a forgómozgást (rotációt) végző testnek RUGALMAS ENERGIA A kihúzott rugónak energiája van. Alapállapotnak ebben az esetben a test feszítés előtti állapotát tekintjük. Rugalmas helyzeti energiája van a megnyújtott vagy összenyomott rugónak Az energia megmaradás törvénye Energia nem vész el, nem keletkezik a semmiből, csak átalakul. Például: a szabadon eső test energiaviszonyait vizsgálva, azt tapasztaljuk, hogy a kezdeti helyzeti energia esés közben fokozatosan alakul mozgási energiává. E h +E m =állandó A kilengés legmagasabb pontja Nincs kinetikus energia A helyzeti energia maximuma Maximális kinetikus energia A helyzeti energia minimuma Roller coaster 8. feladat 20 m magas toronyból 10 m/s sebességgel kihajítunk egy 20dkg-os almát. Mekkora az alma mechanikai energiája eldobáskor? Mekkora a sebessége földet éréskor, ha nincsen közegellenállás? 4

9. feladat Egy 100g-os kiskocsit nekilökünk egy ütközővel ellátott, egyik végénél rögzített rugós erőmérőnek. Az erőmérő 400 N/m-es rugója 5 cm-rel nyomódik össze. Mekkora sebességgel löktük a kocsit az erőmérőnek? 5