Digitální učební materiál

1. Digitální učební materiál

2. Výkon • K tomu, abychom mohli posoudit činnost nejen strojů, ale i lidí, potřebujeme znát nejen práci, kterou vykonávají, ale takédobu, za kterou ji vykonají. • Pokud člověk vykoná určitou práci za 5 hodin a stroj vykoná tutéž práci za 1 hodinu, pak tvrdíme, že výkon stroje je pětkrát větší než výkon člověka. • Výkontedy vyjadřuje to, jak rychle se určitá práce vykoná.

3. Průměrný výkon, stálý výkon • Výkon P je fyzikální veličina, kterou určujeme jako podíl vykonané práce W a doby t, za kterou byla práce vykonána. • P = • V případě, že se práce nekoná po celou dobu rovnoměrně, pak vyjadřuje uvedený vztah průměrný výkon. Při rovnoměrném konání práce pak jde o stálý výkon.

4. Průměrný výkon, stálý výkon • Jednotkou výkonu v soustavě jednotek SI je watt, značka W. • Ze vztahu P = pro tuto jednotku vyplývá, že 1 W = • 1 W je výkon, při kterém se vykoná práce 1 J za dobu 1 s.

5. Další jednotky výkonu • Zvedneme-li např. rovnoměrným pohybem tabulku čokolády o hmotnosti 100g do výšky 1m za čas 1s, pak pracujeme s výkonem 1W. • Člověk je schopen krátkodobě pracovat s výkonem až 1000 W. • V praxi uvádíme výkony strojů v jednotkách kilowatt (kW) i megawatt (MW). Například nákladní auto má výkon motoru 300 kW a elektrická lokomotiva 2000 kW.

6. Stálý výkon • Při stálém výkonu P stroje nebo člověka, který pracuje po dobu t, můžeme práci určit ze vztahu P = W / t z čehož vyplývá, že W = P.t • Z tohoto vztahu také vyplývá jednotka práce, watsekunda, značka Ws. • V praxi využíváme watthodina (Wh) nebo kilowatthodina (kWh). Vztahy mezi jednotkami jsou: 1Ws = 1J, 1Wh = 3600 J, 1 kWh = 3600, kJ = 3,6 MJ

7. Účinnost stroje • Účinnost je veličina potřebná k posouzení hospodárnosti stroje. • Účinnost stroje vyjadřuje, jaká poměrná část energie dodávaná do stroje se využije k vykonání užitečné práce. • To je práce, jejíž vykonání od stroje očekáváme.

8. Účinnost stroje • Při činnosti stroje jsou překonáványodporovésíly, které vznikají v důsledku smykového tření, valivého odporu a odporu prostředí. • Tyto síly brzdí činnost stroje. • Celková energiedodaná stroji musí být větší než práce užitečná. • Musí být větší o práci nutnou k překonání všech odporových sil.

9. Účinnost stroje • Účinnost stroje je podíl práce vykonané strojem a celkové energie stroji dodané . • Jelikož W < E, je účinnost stroje < 100%. • Stroj, který by měl stoprocentní účinnost, neexistuje. • Je to proto, že se vždy část celkové práce vynaloží k překonání odporových sil. • Z toho tedy plyne ztráta části energie.

10. Účinnost stroje • V praxi pak označujeme účinnost stroje pomocí výkonu. Užitečný výkon značíme jako Pa celkový výkon dodaný do stroje slovem příkon . • Potom účinnost stroje definujeme jako podíl výkonu a příkonu ɳ = .

11. Použité zdroje: LEPIL, Oldřich, Milan BEDNAŘÍK a Radmila HÝBLOVÁ. Fyzika pro střední školy. 4., přeprac. vyd. Praha: Prometheus, 2001, 266 s. Učebnice pro střední školy (Prometheus). ISBN 80-719-6184-1.