Energia
Kölcsönhatások:
-
-
- a mozgó test, ha nekiütközik egy álló testnek, akkor azon változást hoz létre
- a forró vizet, ha beleöntjük a hideg vízbe, akkor megváltoztatja annak hőmérsékletét
- ha az összenyomott rugó elé egy golyót teszünk, és a rugót elengedjük, akkor a golyót elmozdítja
-
A fenti kölcsönhatásokban az a közös, hogy minden esetben valamilyen változás jött létre. A változást létrehozó testeknek változtatóképessége van. A kölcsönhatások során a testek változtatóképessége megváltozik.
Azt a mennyiséget, ami megadja a testek változtatóképességét, energiának nevezzük.
Az energia jele: E
Kölcsönhatás közben mindkét test állapota megváltozik, tehát mindkét test energiája is változik.
Energiamegmaradás törvénye: két test kölcsönhatása közben az egyik test energiája ugyanannyival csökken, mint amennyivel a másik test energiája nő
Az energiaváltozások egyik formája, ha a test mozgásállapotát változtatjuk meg. Ehhez erőhatásra van szükség, aminek a következtében a test elmozdul.
Munka
Ha egy test erő hatására elmozdul, akkor munkavégzésről beszélünk. A munkavégzés során bekövetkező energiaváltozást munkának nevezzük.
A munka jele: W
A munkavégzés nagysága függ az erő (F) nagyságától, és az elmozdulástól (s). Mindkettőtől egyenes arányban függ, ezért ezek összeszorzásával lehet kiszámítani. W = F · s
A munka mértékegysége a J (joule). 1 J a munkavégzés, ha 1 N erővel 1 m hosszú úton mozgatunk egy testet.
1 kJ = 1000 J, és 1 MJ = 1000 kJ
Feladatmegoldás
Egy vontató 1200 N erővel 8 km hosszú úton húz egy pótkocsit. Mennyi munkát végez közben?
F = 1200 N
s = 8 km = 8000 m
W = F · s = 1200 N · 8000 m = 9.600.000 J = 9.600 kJ = 9,6 MJ
A súlyemelő 230 cm magasra emeli fel a 150 kg tömegű súlyt. Mekkora munkát végez közben?
m = 150 kg –> F = 1500 N
s = 230 cm = 2,3 m
W = F · s = 1500 N · 2,3 m = 3450 J
Egy építketésen a daru 12 m magasra emelt egy betongerendát, és eközben 24 kJ munkát végzett. Mekkora erővel emlte fel? Mennyi a betongerenda tömege?
s = 12 m
W = 24 kJ = 24.000 J
F = =
= 2000 N –> m = 200 kg