Energia, Munka, Teljesítmény Hatásfok

Az előadások a következő témára: "Energia, Munka, Teljesítmény Hatásfok"— Előadás másolata:

1 Energia, Munka, Teljesítmény Hatásfok
Készítette: Horváth Zoltán

2 Energia Munka Definíció: Az energia a munkavégző képesség mértéke.
Jele: E Mértékegysége: J (Joule) Munka Definíció:  Az elmozdulás irányába vett erőhatás és az elmozdulás szorzatát munkának nevezzük. Jele: W WORK Mértékegysége: J (Joule) Kiszámítása: ,ahol F az elmozdulás irányába vett erőhatást, s pedig az elmozdulás nagyságát jelöli.

3 mozgási energia A mozgási energia (kinetikus energia) a mozgásban levő testek energiája. Egy test mozgási energiája egyenlő azzal a munkával, amit nyugalmi állapotból kell kifejtsen, hogy elérje a kívánt sebességet vagy forgást. ,ahol m a test tömegét, v pedig a sebességét jelöli.

4 Potenciális energia Magassági energia (vagy helyzeti energia) a fizikában az  energia egyik formája. Az az energia, amellyel egy test rendelkezik potenciálos erőtérben.  Ahol m a test tömegét, g a nehézségi gyorsulást, h pedig a test magasságát jelöli a kiválasztott 0 szinthez képest.

5 Teljesítmény Definíció:
Egy gép teljesítménye megmutatja, hogy időegységenként mennyi munkát végez. Jele: P Mértékegysége: W (Watt) Ahol W a test által végzett munkát, t pedig a munkavégzés időtartamát jelöli. Kiszámítása:

6 Hatásfok Definíció: Egy gép hatásfoka megmutatja, hogy mennyi a befektetett energia és a hasznos munka aránya. Jele: éta Mértékegysége: Mivel ez egy arányszám, de százalékban megadható nincs Ahol Wh a hasznos munkavégzést, Eö pedig az összes, befektetett energiát jelöli. Kiszámítása:

7 Energia megmaradás törvénye
Egy zárt rendszer összenergiája kölcsönhatások során nem változik

8 Mekkora a kinetikus energiája egy 1,6t tömegű 54km/h sebességű személygépkocsinak?
Végezzük el a szükséges átváltásokat! Az autó kinetikus energiája 180KJ

9 Mennyi munkát kell végeznie annak a szivattyúnak, amelyik 40m mélyről hoz fel 100l vizet?
40KJ munkát kell a szivattyúnak végeznie

10 Mekkora annak a gépnek a teljesítménye, amelyik 5perc alatt 42 KJ munkát végez?
Végezzük el a szükséges átváltásokat! Induljunk ki a teljesítmény definíciójából! A gép teljesítménye 140W.

11 Mekkora annak a gépnek a hatásfoka, amelyik 60 KJ befektetett energia árán 5perc alatt 42 KJ munkát végez? Induljunk ki a hatásfok definíciójából! A gép hatásfoka 70%.

12 Egy függőlegesen 15 m/s kezdősebességgel elhajított test legfeljebb milyen magasra emelkedhet?
Írjuk fel, hogy az egyes szinteken milyen energiák vannak! A feladat megoldásához készítsünk diagramot! 2. szint h 1. szint 0m Az első szinten a potenciális energia zérus, mert ezt 0m magasságnak választottuk. Írjuk fel az egyes szintekre az energia-megmaradás törvényét! A második szinten a kinetikus energia zérus, mert a test emelkedéskor a holtponton megáll. / :g A test legfeljebb 11,25m magasra emelkedik.

13 Egy függőlegesen 15 m/s kezdősebességgel elhajított testnek mekkora lesz a sebessége 7,2m magasságban? Írjuk fel, hogy az egyes szinteken milyen energiák vannak! A feladat megoldásához készítsünk diagramot! 2. szint 7,2m 1. szint 0m Az első szinten a potenciális energia zérus, mert ezt 0m magasságnak választottuk. Írjuk fel az egyes szintekre az energia-megmaradás törvényét! A második szinten a kinetikus energia nem zérus, mert a test emelkedéskor feltehetően nem áll meg. / -gh;∙2;√ A test sebessége 7,2 m magasságban 9 m/s.

14 Egy függőlegesen 15 m/s kezdősebességgel elhajított testnek mekkora lesz a sebessége 12m magasságban? Írjuk fel, hogy az egyes szinteken milyen energiák vannak! A feladat megoldásához készítsünk diagramot! 2. szint 12m 1. szint 0m Az első szinten a potenciális energia zérus, mert ezt 0m magasságnak választottuk. Írjuk fel az egyes szintekre az energia-megmaradás törvényét! / -gh;∙2;√ A négyzetgyök alatt a negatív szám nem értelmezhető a valós számok halmazán. Eszerint a test nem jut fel ebbe a magasságba: