RAD, SNAGA I ENERGIJA

Transcript

1 RAD, SNAGA I ENERGIJA

2 SADRŢAJ 1. MEHANIĈKI RAD SILE 2. SNAGA 3. MEHANIĈKA ENERGIJA a) Kinetiĉka energija b) Potencijalna energija c) Ukupna energija d) Rad kao mera za promenu energije 4. ZAKON ODRŢANJA ENERGIJE U MEHANICI

3 Pri delovanju N F TR F a) SILA POKREĆE TELO ili b) SILA DEFORMIŠE TELO Neka je: F F TR const. 0N s AB A=? s 1 s2 A? ~ F F F A ~? s 1 2 F g A def. A B Navedi sile koje deluju Od na ĉega kolica. i kako zavisi Opiši mehaniĉki kakav je rad rezultat sile? njihovog delovanja.

4 1. MEHANIĈKI RAD SILE (A) Mehaniĉki rad sile je brojno jednak proizvodu inteziteta sile i puta koji telo preċe pri delovanju te sile, ako je pravac delovanja sile isti kao pravac kretanja tela. A F s def. jedinice: [A] = [F] [s] = N m = J = Dţul

5 a) SILA POKREĆE TELO F Podizanjem tereta ĉovek vrši mehaniĉki rad protiv sile zemljine teţe. Sila F delujući na kocku vrši rad elastiĉne deformacije (promenu oblika opruge). Pri dejstvu sile elastiĉnosti F e opruga se vraća u prvobitni oblik i povlaĉi kocku kad prestane delovanje sile F. Udarcima ĉekića (F) u klin vrši se mehaniĉki rad i klin savlaċuje otpor sredine pri prodiranju u drvo (savlaċuje trenje).

6 Uslov pod kojim važi def. PRIDRŢAVA TORBU (uravnoteţuje dejstvo sile teţe). N F g Putnik nosi torbu po horizontalnom putu. b) sila ne vrši mehaniĉki rad kada deluje normalno na pravac kretanja tela.

7 Uslov pod kojim vaţi def. A N F a F F a s c) Kada sila deluje pod uglom u odnosu na pravac kretanja tela razlaganjem se nalazi komponenta koja deluje u pravcu kretanja (Fa) da bi mogli da primenimo def.

8 2. SNAGA (P) Brzina vršenja rada se meri snagom. Snaga je brojno jednaka koliĉniku rada i vremena. P=A:t=[J]:[s]=[vat] Dţems Vat PRIMER: Trkaĉki automobili moraju imati veliku snagu motora da bi mogli da se kreću velikom brzinom.

9 STEPEN KORISNOG DEJSTVA jedne mašine je odnos korisnog i uloţenog rada. η=ak:au stepen korisnog dejstva (eta) =[rad koji mašina izvrši]:[uloţen rad za vršenje rada mašine i savladavanje trenja pri radu] Mehaniĉko kretanje se uvek odvija uz otpor trenja pa se deo rada troši na savladavanje trenja pokretnih delova meċusobno i na trenje pokretnih o nepokretne delove.

10 3.MEHANIĈKA ENERGIJA (E) ENERGIJA JE SPOSOBNOST TELA DA VRŠI RAD PRI SVOM KRETANJU. a) KINETIĈKA ENERGIJA: brojno je jednaka polovini proizvoda mase tela i kvadrata njegove brzine. Energija kretanja. Ek=(mv 2 ):2

11 Primena kinetiĉke energije: Ukucavanje eksera u drvo izvodi se udaranjem ĉekićem u ekser. Što je brzina ĉekića veća to je veća i njegova kinetiĉka energija odnosno lakše se savladava otpor sredine eksera pri kretanju kroz drvo.

12 b) POTENCIJALNA (poloţajna) energija: u polju Zemljine teţe brojno je jednaka proizvodu teţine tela i visine do koje je podignuto. Ep=mgh Potencijalna energija podignute knjige je razliĉita u odnosu na sto, od potencijalne energije u odnosu na pod sobe, ili u odnosu na tlo u bašti.

13 c) UKUPNA MEHANIĈKA ENERGIJA: dobija se kada se saberu potencijalna energija i kinetiĉka energija koju ima telo. (0) (1) (2) Eu=Ep+Ek Primer: Na visini H o knjiga ima brzinu v o =0 a na visini H 1 ima brzinu v dok na tlu ima brzinu v 2 i visinu H 2 =0. UKUPNA ENERGIJA knjige je ista u sva tri poloţaja: 0 E o = m g H o + m v 2 o /2 = m g H o E 1 = m g H 1 + m v 2 /2 0 E 2 = m g H 2 + m v 12 /2 = m v 22 /2 E o = E 1 = E 2 = const.

14 d) RAD KAO MERA ZA PROMENU ENERGIJE: A E h Primer: Podizanjem knjige ĉovek vrši rad kojim knjizi povećava potencijalnu energiju, za onoliko koliki se rad izvrši. A=m g h Analiza jedinica ukazuje na povezanost rada i energije: [E p ]=[m] [g] [h]=kg (m:s 2 ) m=n m=j [E k ]=[m] [v 2 ]=kg (m:s) (m:s)=kg (m:s 2 ) m =N m=j

15 4. Zakon odrţanja energije u mehanici U izolovanom sistemu pri bilo kom fiziĉkom ili hemijskom procesu ukupna energija je stalna. Moţe da se pretvara jedan oblik energije u drugi, ali je ukupan zbir nepromenljiv. Eu=Ep+Ek=const.

16 Transformacija energije Potencijalna energija vode u jezeru pretvara se u kinetiĉku energiju turbine koja pomoću generatora daje elektriĉnu energiju.