I nergl.i polem j.ilit.i giuwilac |i
każdy pi > i linii il i n hi •......\ n.i |>(‘wiii) wysokość ma energię potencjalną grawitacji
I M.i joj lyni wii;< ej, na im większej wysokości się znajduje. Energię potencjalną] I przedstawia wzór:
E = mgh gdzie: m - masa ciała,
h - wysokość, na której ciało się znajduje, g - przyspieszenie ziemskie.
Jednostką energii potencjalnej jest 1 J (dżul).
I nergia kinetyczna Ek jest związana z ruchem ciała. Energia kinetyczna Ek porusza-l jącego się ciała jest wprost proporcjonalna do jego masy i do kwadratu jego prędkości:
Er =
mvz
gdzie: m - masa ciała,
v - prędkość, z którą ciało się porusza.
łednostką energii kinetycznej jest 1 J (dżul).
Przyrost energii ciała E jest równy wykonanej nad tym ciałem pracy W, co można i /.ipisać:
AE = W
( ikreślona ilość energii jednego rodzaju zostaje zamieniona w równą ilość energii ] innego rodzaju.
|(>sl lo zasada, w stosunku do której nie stwierdzono nigdy żadnych odstępstw,] jeśli nad ciałem lub układem ciał nie wykonują pracy żadne siły zewnętrzne, np. upór powietrza czy tarcie. Taki układ ciał nazywany jest układem izolowanym (lub odosobnionym). Zasadę zachowania energii mechanicznej można zapisać:
E = Ek + Ep = const.
Podczas spadania ciała z pewnej wysokości energia mechaniczna nie ulega /mianie, ponieważ energia potencjalna grawitacji zamienia się w energię kinetyczną. W każdym punkcie podczas spadania całkowita energia mechaniczna spadają-( ego ciała ma tę samą wartość. Podobnie w każdym punkcie ruchu ciała rzuconego pionowo do góry całkowita energia mechaniczna się nie zmienia.
Przyrządy ułatwiające wykonywanie pracy przy działaniu taką samą lub mniejszą silą nazywamy maszynami prostymi I )o maszyn prostych zaliczamy między innymi il/wignię dwustronną i jednostronną, bloki nieruchome i ruchome, kołowrót, rów-nii; pochyłą.
Prawo równowagi dźwigni. Zastosowanie warunku równowagi dźwigni
I '/wignia (dwustronna i jednostronna)
F1r1 - F2r2 |
gdzie: |
F1 - wartość siły działającej na pierwsze ramię, r1 - długość pierwszego ramienia, F2 - wartość siły działającej na drugie ramię, r2 - długość drugiego ramienia dźwigni. |
Iłlok nieruchomy: | ||
Fi = F2 |
gdzie: |
F1 - wartość siły działającej na pierwsze ramię, F2 - wartość siły działającej na drugie ramię bloku. |
Blok ruchomy: | ||
Fi = 2 F2 |
gdzie: |
F1 - wartość siły działającej na pierwsze ramię, F2 - wartość siły działającej na drugie ramię bloku. |
• tiln w równowadze na równi pochyłej
gdzie:
Fs
F1 - wartość siły utrzymującej ciało w równowadze
Fg - ciężar ciała znajdującego się na równi, h - wysokość równi,
I - długość równi.
l|Miiwność
\\" Ikuścią określającą, jaka część energii dostarczonej została wykorzystana przez da-•" m/ądzenie, jest jego sprawność r|. Oblicza się ją, korzystając ze wzoru:
i| • 100% gdzie: Eu - energia wykorzystana,
Ej - energia dostarczona.
Współczynnik sprawnośc i można przedstawić jako:
W,
>) w • 100% gdzie: Wu praca użyteczna,
Wj praca włożona.