Rugalmassági energia A rugóerő munkája a megnyújtáskor negatív értékű, hiszen az erő és az elmozdulás ellentétes irányú. A rugóerő munkájának –1-szerese a rugóban tárolt energia. Egy megfeszített rugó rugalmassági energiája: = 2
Feladat_1 Egy D = 20 N/cm rugóállandójú rugót nyugalmi helyzetéhez képest 5 cm- rel megnyújtottunk. Mennyi munkával tudjuk további 10 cm-t húzni?
Helyzeti energia Egyenletes mozgatás esetén a dinamika alapegyenlete alapján az emelőerő és a nehézségi erő nagysága azonos, így az emelési munka: W em = m · g · h
Helyzeti energia Ha egy kötél mindkét végére m tömegű testet helyezünk, a mozgás beindítása után a magasban levő test lassan süllyed, és h magasságba emeli a másikat. A h magasságban levő testnek m · g · h nagyságú munkavégző képessége van.
Helyzeti energia Egy testnek egy rögzített vízszintes síkhoz képest h magasságban E h = m · g · h helyzeti energiája van. A magassági energia meghatározásakor fontos megadnunk a viszonyítási pontot vagy szintet (nullszintet).
Feladat_2 Egy 5 kg tömegű táskát emelünk fel a földről 1,5 m magasságba 80 N erővel. Mennyi munkát végez az emelőerő? Mennyi munkát végez a nehézségi erő? Mennyi az eredő erő munkája?
Konzervatív erő Az olyan erőket, amelyeknek a munkája egy elmozdulás során csak a kezdő- és a végpont helyzetétől függ, és nem függ a pálya alakjától, konzervatív erők nek nevezzük. Konzervatív erő például a nehézségi erő és a rugóerő. A konzervatív erővel szemben végzett munkából származó energiát potenciális energiá nak nevezzük. Potenciális energia például a magassági energia és a rugalmas energia A potenciális energiákat valamint a mozgási energiát közös néven mechanikai energiá nak nevezzük
A mechanikai energia megmaradása
A mechanikai energia megmaradása Leejtünk egy m tömegű labdát, vizsgáljuk meg helyzeti es mozgási energiájának alakulását. E h A + E m A = E h B + E m B a test mechanikai energiáinak (helyzeti és mozgási energiájának) összege a mozgás folyamán minden pillanatban állandó
A mechanikai energia megmaradása https://www.youtube.com/watch?v=Fip7Jpd1Doo
A mechanikai energia megmaradása Ha egy rendszerben csak konzervatív erők hatnak, akkor a mechanikai energiák összege állandó. E m + E h + E r = állandó Ez a mechanikai energia megmaradásának tétele
Feladat Milyen magasságból kell egy súrlódásmentes lejtőről leengedni egy m tömegű szánkót, hogy az a lejtő alján 8 m/s sebességgel csússzon?
Feladat Egy súrlódás nélküli, 6 m magas domb tetejéről kezdősebesség nélkül indul el egy szánkózó. Mekkora lesz a sebessége 20 m út megtétele után a domb alján? Mekkora lesz a sebessége 20 m megtétele után, ha 1 m/s kezdősebességgel indul?