Page 66 - fizika_VII_LM

64 Mechanikai jelenségek. Mechanikai munka. Energia 3. FEJEZET

Kulcsfogalmak
A gravitációs helyzeti energia
⚫ gravitációs helyzeti energia
⚫ viszonyítási szint Észrevetted, hogy...?

⚫ A magasban lévő testek munkát végezhetnek (1-3. ábra).
⚫ A biciklis pedálozás nélkül gurul le a lejtőn. Akkor ki végzi az elmozdu-
láshoz szükséges munkát (3. ábra)?

Mit gondolsz?
Ellensúly
1. ábra – A híd emelkedése közben A földön heverő test végezhet mechanikai munkát?
az ellensúly süllyed, és munkát
végez. Kísérletezz!

2. ábra – A magasba
emelt nehezékben Mennyi energiája van az asztalon lévő könyvnek? (gondolatkísérlet)
felhalmozott m = 250 g ⚫ Mit kell tenned?
energia hosszú Nézd meg figyelmesen az ábrát. Számítsd
ideig működteti
Nehe- az órát. ki a könyv súlya által végzett munkát esés
zék közben.
⚫ Mit veszel észre?
A válasz attól függ, hogy hová esett a könyv:
a padlóra, a járdára vagy a gödörbe.
⚫ Hogyan magyarázod?
Nincs abszolút viszonyítási szint, ahonnan
3. ábra – A felkapaszkodáskor mérhetnénk a magasságot. A helyzeti energia
felhalmozott energia leereszkedéskor „nullszintjét” mi választjuk meg. Bárhol is van a könyv, munkát végezhet, ha
hasznosul. lejjebb tud esni.

Jegyezd meg!
Tudod-e?
▶ Ha alacsony a villamosener- ► A gravitációs helyzeti (potenciális) energia meghatározása
gia-fogyasztás, az erőművek által A gravitációs helyzeti energia a magasban lévő testek energiája. Esés közben
megtermelt többletenergia gyűjtő- a test munkát végez, így elhasználja az energiáját. Jele: E .
pg
tavakban tárolható. Két, különböző ► A gravitációs helyzeti energia képletét abból a munkából vezethetjük le,
magasságban elhelyezkedő tavat
használnak, amelyeket kétirányú amelyet a súlyerő végez, miközben a test leesik az adott magasságból.
szivattyúkkal ellátott csövek köt- E = L = G ∙ h = m ∙ g ∙ h, ahonnan [E ] = J
nek össze. Ha többletáram van, a pg G pg SI
szivattyúk az alsó tó vizét a felső A h magasságot a választott „nullszinttől” mérjük (lásd a kísérletet).
tóba emelik, így az elektromos ener-
giát a rendszer gravitációs helyzeti
energiájává alakítja. Amikor energi- Megoldott feladat
ára van szükség, a felső tó vize le zú- Egy 2 t tömegű repülő 3 km magasságban 360 km/h sebességgel repül.
dul az alsó tóba, és az esés során a
helyzeti energia elektromos energi- Adott: g = 10 N/kg. Számítsd ki a repülő mozgási és gravitációs helyzeti ener-
ává alakul át. giáját. Mennyi a repülő összenergiája? Fejezd ki MJ-ban.
Megoldás: m _ 2
2 000 kg ∙ ( 100 )
m v
_
s
m = 2 t = 2 000 kg E = 2 = ________________ 10 MJ

=

2
2
m
h = 3 km = 3 000 m E = m∙g∙h = 2 000 kg ∙ 10 ∙ 3 000 m =
N _

v = 360 km/h = 100 m/s = 60 MJ kg
pg

E = ?; E = ?; E össz = ? E össz =E + E = 10 MJ + 60 MJ = 70 MJ
m
p
m
pg