text: Mechanická energie :: MEF
  2012-11-25 16:44:55
  Hlavní strana » MECHANIKA » MECHANICKÁ PRÁCE A MECHANICKÁ ENERGIE » Mechanická energie
  Zatím jsme prozkoumali energii kinetickou a energii potenciální . Může ale nastat situace, kdy má těleso obě tyto energie - např. letadlo o hmotnosti m letící rychlostí ve výšce h nad povrchem Země má vzhledem k Zemi potenciální tíhovou i kinetickou energii. Součet těchto energií (tedy součet potenciální a kinetické energie) tvoří celkovou mechanickou energii E tělesa.
  Letadlo z předchozího příkladu má tedy vzhledem k povrchu Země mechanickou energii E, pro kterou platí: .
  Při pohybu tělesa se může jeho kinetická i potenciální energie měnit.
  Vyhodíme-li např. míč svisle vzhůru, rychlost míče a tedy i jeho kinetická energie se postupně zmenšuje. Míč ale přitom stále stoupá výš, čímž se zvětšuje jeho tíhová potenciální energie.
  Nepůsobí-li na těleso v tíhovém poli Země žádné jiné síly (třecí, odporové, …) kromě síly tíhové, je prací tíhové síly určen přírůstek kinetické energie a úbytek tíhové potenciální energie. Abychom si tuto skutečnost názorně přiblížili, sledujme volný pád tělesa o hmotnosti m. V čase se těleso nachází ve výšce a jeho rychlost je nulová. Jeho kinetická energie je tedy nulová a celková mechanická energie je dána pouze jeho tíhovou potenciální energií . Poté začíná padat volným pádem k Zemi. V určitém čase t bude těleso ve výšce a jeho tíhová potenciální energie tedy bude . V tomtéž čase se bude těleso pohybovat rychlostí o velikosti a jeho kinetická energie bude . Pokud v tomto libovolně zvoleném časovém okamžiku sečteme potenciální a kinetickou energii, dostaneme . Z těchto úvah vyplývá závěr:
  Celková mechanická energie je v izolované soustavě konstantní, pouze dochází k přeměnám potenciální energie v kinetickou a naopak.
  Této formulaci se říká zákon zachování mechanické energie.
  Důležité je si uvědomit, že zákon zachování MECHANICKÉ energie platí pouze v IZOLOVANÝCH soustavách.
  Přeměny mechanické energie jsou vždy spojeny s prací, kterou konají síly vzájemného působení mezi tělesy. Práce je přitom rovna úbytku kinetické energie a současně přírůstku energie potenciální nebo naopak.
  Přeměny mechanické energie lze pozorovat u pružných srážek těles, u kyvadla, u těles zavěšených a kmitajících na pružině, …
  Mechanická práce a energie - výkladový text na téma mechanická práce a energie doplněný aplety
  Rozklad sil a výpočet práce na nakloněné rovině - java aplet umožňující studovat rozklad sil a práci na nakloněné rovině. Velikosti sil i práci (resp. energii) lze sledovat v grafech.