Slovní úlohy s rovnicemi - úlohy o pohybu a společné práci

Projekt určený pro žáky osmého ročníku základní školy.

• cíl projektu: vytvořit výukové materiály na fyziku.
• zadání: vytvořte výukovou prezentaci vybrané téma. Prezentace bude vytvořena v PowerPointu. V prezentaci se zaměřte na základní informace o daném tématu a ty vyčerpávajícím způsobem popište.
  K vyhledávání informací použij tyto zdroje:
        a)   internet
        b)   encyklopedie
        c)   učebnice
        d)   časopisy a noviny
  K řešení nepoužívej jen jeden zdroj informací!!! Při hodnocení bude přihlédnuto k tomu, kolik zdrojů bylo použito. Informace nekopíruj, ale zpracuj.
  
  Minimální rozsah práce je deset snímků. Při psaní dodržuj následující pravidla:
  a) titulní snímek - název tématu (Times New Roman, velikost 54),
       jméno autora (Times New Roman, velikost 36)
  b) ostatní text - velikost písma 28
  c) poslední snímek - uvést všechny použité zdroje informací
  d) v prezentaci použij barevné obrázky, fotky, tabulky, grafy, oskenované obrázky
  e) maximální velikost prezentace 500 kB

Referáty: (Výsledné práce budou prezentovány na našich stránkách.)

1. Krotitelé blesků – Benjamin Franclin, Prokop Diviš
2. Zdroje elektrického napětí – Luigi Galvani, Alessandro Volta, …
3. Elektřina versus pára
4. Vznik a vývoj žárovky – T.A. Edison, F. Křižík
5. Šetření elektrickou energií
6. Elektrická instalace
7. Elektrotechnické předpisy, bezpečnost práce s elektřinou
8. První pomoc při úrazech elektrickým proudem
9. Úsporná zářivka – princip, ekonomické srovnání se žárovkou
10. Tarify za elektřinu, porovnání – tabulky, minimalizace nákladů
11. Pojistka, jistič, proudový chránič
12. Měřící přístroje
13. Slavné postavy historie elektřiny
14. Od jantaru k počítačům
---------------------------------------------------------------------------------
příklad na teplo i s vysvětlením
----------------------------------------------------------------------------------
několik příkladů na TEPLO:

1. Kolik kilogramů vody o teplotě 10ºC přidáme k 6kg vody o teplotě 90ºC, aby výsledná teplota vody byla 40ºC? (10kg)

2. Kolik litrů vody o teplotě 80ºC přidáme k 20 litrům vody o teplotě 30ºC, aby výsledná teplota vody byla 60ºC? (30 litrů) (U vody přibližně platí, že 1 litr = 1 kg)

3. Jaká je výsledná teplota vody, jestliže smícháme 6kg vody o teplotě 0ºC se 4kg vody o teplotě 100ºC? (40ºC)

4. Kolik kilogramů vody o teplotě 26ºC přidáme k 500 gramům vody o teplotě 86ºC, aby výsledná teplota vody byla 56ºC? (0,5kg)

Příklady, které budeme probírat - ještě se je neučte :)

5. Ve vodě o hmotnosti 800 g a počáteční teplotě 10 ºC zkapalní vodní pára o hmotnosti 20 g a o počáteční teplotě 100 ºC. Urči výslednou teplotu vody. (25 ºC)

6. Do vody o hmotnosti 6 kg a počáteční teplotě 60 ºC byly vhozeny kousky ledu o celkové hmotnosti 2 kg a počáteční teplotě 0 ºC. Urči teplotu vody po roztátí ledu. (25 ºC)

7. Pára o hmotnosti 3 kg a teplotě 100 ºC zkondenzovala na vodu a ta se při postupném ochlazování změnila až na led o teplotě -10 ºC. Jaké teplo se přitom uvolnilo? (9,1MN)

8. Voda o hmotnosti 450 g a počáteční teplotě 70 ºC se mísí s ledem o hmotnosti 50 g a teplotě 0 ºC. Po roztátí ledu se teplota vody ustálila na 55 ºC. Urči měrné skupenské teplo tání ledu. Měrná tepelná kapacita vody je 4,2 kJ/kg. ºC. (336kJ/kg)

------------------------------------------------------------------------------------
změny skupenství - prezentace - výuka


Mechanická práce a energie
1. Jakou mechanickou práci vykoná sila naší paže, jestliže nákupní tašku o hmotnosti 8 kg
a) zvedneme do výše l m? [80 J]
b) držíme ve výši l metr nad zemí? [O J]
2. S jakým výkonem pracuje motor jeřábu, který rovnoměrným pohybem zdvihne panel o hmotnosti 400 kg za 8 s do výše 15 m?
[7,36 kW]
3. Čerpadlo vyčerpá 10 m3 vody ze šachty hluboké 300 m za l min. Jakou práci vykoná a jaký je jeho výkon?
[30 MJ, 500 kW]
4. Elektromotor, jehož příkon je 20 kW, zvedá kabinu výtahu o hmotnosti 600 kg stálou rychlostí 3 m.s-1. Jaká je jeho účinnost?
[88,2 %]
5. Představte si, že máte vynést balík slámy o hmotnosti 10 kg na půdu do výšky 3 m. Kromě užitečné práce na vynesení balíku konáte ještě neužitečnou práci tím, že přemisťujete sami sebe. Vypočítejte účinnost vaši práce.
[při vlastní hmotnosti 65 kg je 13,3 %]
6. Železniční vagón o hmotnosti 20 tun a rychlosti 54 km.h-1 byl zabrzděn třecí silou 6,12 kN. Jaká práce se spotřebovala třením během brzdění?¨
[2,25 MJ]
7. Míček o hmotnosti 50 g volně padá z výšky 2 m. Na podlaze se odrazí a vystoupí do výšky 1,5 m. Jaká část mechanické energie se přeměnila ve vnitřní energii tělesa a s jakou účinnosti tento děj proběhl?
[0,25 J, 75 %]
8. Zařízení na odčerpávání vody vyčerpá 12,61 vody za 1 minutu z dolu hlubokého 300 m. Určete výkon zařízení a potřebný příkon elektromotoru, víte-li, že účinnost čerpadla je 70 % a elektromotor, který čerpadlo pohání, má účinnost 90 %.
[630 kW, 1 MW]
9. Výtah má zvednout rovnoměrným pohybem náklad do výše 20 m za 12 s. Motor výtahu je schopen pracovat s příkonem 20 kW. Jaká může být maximální hmotnost kabiny s nákladem, je-li účinnost výtahu 75 %?
[900 kg]

30.4.2010  --------------------------------------------------------------------------
(NAPIŠ POZNÁMKY DO SEŠITU A VYPOČÍTEJ ZADANÉ ÚKOLY :) )
PRÁCE, VÝKON A TEPELNÉ ÚČINKY ELEKTRICKÉHO PROUDU
Z definice napětí (práce potřebná k přenesení náboje) můžeme snadno odvodit vztah mezi výkonem,
proudem a napětím (Joule-Lencův zákon)  :) :) :)
W = Q . U
W=  U . I . t
W= P . t
P= U . I
P= W / t
Tímto vzorcem je možné také definovat napětí: 1 volt je napětí, při němž se na vodiči proudem 1 A
vyvine výkon 1 W.
Elektrická práce, kterou vykoná stejnosměrný proud mezi dvěma místy v proudovém obvodu za
určitou dobu je dána napětím U mezi těmito místy, proudem I a dobou t, po kterou tento proud obvodem prochází.
Elektrický proud, který obvodem prochází je vlastně pohybem elektrických nábojů, který koná práci. Práce se mění v teplo.
Ztrátový výkon na vodiči nebo na rezistoru můžeme po dosazení do Ohmova zákona vypočítat ze vztahů:
P = U . I = Una druhou/R = R.Ina druhou
Při výpočtu používáme kterýkoliv z těchto vzorců. U výše uvedených příkladů vypočítejte ztrátový výkon na vodiči všemi způsoby, ověřte shodnost výsledků.
Při daném odporu vodiče jsou tepelné ztráty na vodiči úměrné druhé mocnině procházejícího proudu.
Při přenosu elektrické energie na velkou vzdálenost používáme vysokých napětí a tím i malých proudů, abychom tyto ztráty snížili na minimum.
Elektrickou práci udáváme buď v joulech (wattsekunda) nebo v kilowatthodinách
1 kWh = 3 600 000 J
V elektrických zařízeních (motor, transformátor) dochází k přeměně energie z jedné formy na druhou.
Využití energie není nikdy stoprocentní, část energie se ztrácí ve formě tepla. Definujeme příkon P1,
výkon P2 a účinnost mí
mí = 100 % . P2/P1 (%, W, W)

Příklad: Topnou spirálou vařiče prochází při napětí 220 V proud 2.5 A. Jakou práci vykoná elektrický proud za 40 minut? Jaký je příkon vařiče?

Příklad: Motor odebírá při napětí 230 V proud 1,2 A. Jaký je jeho výkon, pokud účinnost je 90%.

Příklad: Na rezistoru 100 ohmů jsme naměřili úbytek napětí 5 V. Jak velký proud jím teče a jak velký je ztrátový výkon?

Příklad: Rezistor má hodnotu 4,7 ohmů a maximální dovolené výkonové zatížení 0,2 W. Jak velký proud jím může protékat a pak velké napětí na něm může trvale být?