Energia, Munka, Teljesítmény Hatásfok

1. Energia, Munka, TeljesítményHatásfok Készítette: Horváth Zoltán

2. Energia  Az energia a munkavégző képesség mértéke. Definíció: E Jele: Mértékegysége: J (Joule) Munka  Az elmozdulás irányába vett erőhatás és az elmozdulás szorzatát munkának nevezzük. Definíció: W WORK Jele: 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 Egy gép teljesítménye megmutatja, hogy időegységenként mennyi munkát végez. Definíció: Jele: P Mértékegysége: W (Watt) Ahol W a test által végzett munkát,t pedig a munkavégzés időtartamát jelöli. Kiszámítása:

6. Hatásfok Egy gép hatásfoka megmutatja, hogy mennyi a befektetett energia és a hasznos munka aránya. Definíció: Jele: éta Mivel ez egy arányszám,de százalékban megadható Mértékegysége: nincs Ahol Wh a hasznos munkavégzést,Eöpedig az összes, befektetett energiátjelöli. 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, amelyik5perc 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, amelyik60 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 0m 1. szint Írjuk fel az egyes szintekre az energia-megmaradás törvényét! Az első szinten a potenciális energia zérus, mert ezt 0m magasságnak választottuk. 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 0m 1. szint Írjuk fel az egyes szintekre az energia-megmaradás törvényét! Az első szinten a potenciális energia zérus, mert ezt 0m magasságnak választottuk. 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 0m 1. szint Írjuk fel az egyes szintekre az energia-megmaradás törvényét! Az első szinten a potenciális energia zérus, mert ezt 0m magasságnak választottuk. / -gh;∙2;√ A négyzetgyök alatt a negatív szám nem értelmezhető a valós számok halmazán.Eszerint a test nem jut fel ebbe a magasságba: