Fyzika 007 - Mechanická práce

MECHANIKA

MECHANICKÁ PRÁCE A ENERGIE

Mechanická práce

Je skalární dějová fyzikální veličina.

POPIS A ZAVEDENÍ

Schematický obrázek

W … práce, F … síla, s … dráha

W = F1 ∙ s = F ∙ s ∙ cos α

Výpočet velikost práce, jestliže síla F působí rovnoběžně s trajektorií

W = F1 ∙ s

Výpočet velikost práce, jestliže síla F působící na těleso svírá s jeho trajektorií stálý úhel α

W = F ∙ s ∙ cos α

Podle velikosti úhlu α rozlišujeme

0° < α < 90°

cos α > 0

W > 0

PRÁCI KONÁME

90° < α 180°

cos α < 0

W < 0

PRÁCE SE SPOTŘEBOVÁVÁ

α = 90°

cos α = 0

W = 0

PRÁCE JE NULOVÁ

Práce se nekoná, je-li síla působící na těleso kolmá k jeho trajektorii!!

DALŠÍ PŘÍPADY, KDY W = 0:

A

s = 0 m

W = F ∙ 0 = 0 J

(těleso se nepohybuje)

B

F = 0 N

W = 0 ∙ s = 0 J

(těleso se pohybuje podle 1. NPZ pohybem rovnoměrně přímočarým)

JEDNOTKA PRÁCE

Jednotkou práce je Joule (džaul).

Značka: J

[W] = [F]∙[s] = N ∙ m = J (joule)

Práci 1 J vykonáme, jestliže přemístíme těleso silou 1 N po dráze 1 m.

(Síla je rovnoběžná s trajektorií tělesa.)

GRAFICKÉ ZNÁZORNĚNÍ PRÁCE

A) Působí-li na těleso KONSTANTNÍ síla

práce = obsah obdélníka

W = F ∙ (s2 - s1)

W = F ∙ Δs

B) Působí-li na těleso PROMĚNLIVÁ síla

Zdroj: CC BY-NC-SA 4.0, David Nečas, 5. 8. 2023, odkaz

ΔWi = Fi ∙ Δs

Celková práce: W = F1 ∙ Δs + F2 ∙ Δs + …... + Fn ∙ Δs

(jsou-li úseky Δs velmi malé (Δs → 0) potom je celková práce dána obsahem obrazce pod křivkou ohraničeného vodorovnou osou, příslušnou křivkou a velikostmi drah na začátku a na konci práce)