VY_32_INOVACE_02.notebook

1

September 18, 2012

I 20­15:05

Základní škola Nový Bor, náměstí Míru 128, okres Česká Lípa, příspěvková organizace

e­mail: info@zsnamesti.cz; www.zsnamesti.cz; telefon: 487 722 010; fax: 487 722 378Registrační číslo: CZ.1.07/1.4.00/21.3267 Název: Pomocí techniky k novým poznatkům

Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.

VY_32_INOVACE_02

Název materiálu: VýkonŠablona: III/2 ­ Inovace ve výuce prostřednictvím ICTČíslo výukového materiálu: 02Sada: Práce, energie, teploAutor: ing. Veronika Šolcová

Ověření ve výuce: Fyzika

Třída: 8.B Datum ověření: 14.9.2012

I 20­15:05

VýkonPředmět: FyzikaRočník: 8. ročníkTematický okruh: Práce, energie, teploAnotace:

1. výkon2. výpočet práce ze známého výkonu3. jednotky práce odvozené z výkonu4. výpočet výkonu pomocí síly a rychlosti5. příklady

IX 10­18:46

VÝKON P

Výkon je práce vykonaná za určitý čas

P = P ... výkon (W)W ... práce (J)t ... čas (s)

• jednotka výkonu: 1 watt (1 W)

• při výkonu 1 W se vykoná práce 1 J za 1 s

• James Watt - britský fyzik 18. - 19. stol. (parní stroj)

další jednotky: 1 kW = 1000 W1 MW = 1 000 000 W

Wt

IX 10­18:51

Výpočet práce ze známého výkonu:

W=P.t W ... práce (J)P ... výkon (W)t ... čas (s)

• z tohoto vzorce se dá odvodit jednotka pro práci:

1 J = 1 W . 1 s ...... wattsekunda (Ws)

• další jednotky:

watthodina (Wh)kilowatthodina (kWh)megawatthodina (MWh)

VI 30­19:29

1 Ws = 1 J1 Wh = 3 600 J = 3,6 kJ1 kWh = 3 600 kJ = 3,6 MJ

1 MWh = 3 600 MJ

1 MJ = kWh13,6

Převody jednotek:

IX 10­18:54

Při rovnoměrném pohybu tělesa rychlostí v lze výkon stálé síly F určit ze vztahu:

P = F.v P ... výkon (W)F ... síla (N)v ... rychlost (m/s)

VY_32_INOVACE_02.notebook

2

September 18, 2012

XI 18­17:19

Převeď:

400 W = kW

5 730 W = kW

9,3 kW = W

7 250 000 W = MW

0,8 MW = kW

123 500 W = MW

Řešení:

400 W = 0,4 kW

5 730 W = 5,73 kW

9,3 kW = 9 300 W

7 250 000 W = 7,25 MW

0,8 MW = 800 kW

123 500 W = 0,123 5 MW

XI 18­17:27

Převeď:

15 kWh = MJ

216 MJ = kWh

2 MWh = MJ

10,8 MJ = kWh

Řešení:

15 kWh = 54 MJ

216 MJ = 60 kWh

2 MWh = 7 200 MJ

10,8 MJ = 3 kWh

IX 10­18:55

Příklady:

1/ El. vrátek vytáhne náklad 150 kg do výšky 20 m za 25 s. Jaký je jeho výkon?

m = 150 kgh = 20 mt = 25 sP = ? (W)

P =

P =

P =

P = (150 . 10 . 20) : 25 = 1 200 W = 1,2 kW

Výkon vrátku je přibližně 1,2 kW.

WtF.s

m.g.ht

t

IX 10­18:58

2/ Traktor oře rychlostí 8 m/s a táhne za sebou pluh silou 10 kN. Jaký je jeho výkon?

v = 8 m/sF = 10 kN = 10 000 N

P = ? (W)

P = F . vP = 10 000 . 8 = 80 000 W = 80 kW

Výkon traktoru při orání je 80 kW.

IX 10­19:00

3/ Elektromotor o výkonu 4 kW - kolik práce vykoná za hodinu?

P = 4 kW = 4 000 Wt = 1 h = 3 600 s

W = ? (J)

W = P . tW = 4 000 . 3 600 = 14 400 000 J = 14,4 MJ = 4 kWh

Elektromotor vykoná za hodinu práci 4 kWh.

IX 10­19:02

4/ Dělník naházel 4 tuny písku ze země na valník do výšky 1,5 m za 2 hodiny. Jaký byl jeho výkon?

m = 4 t = 4 000 kgh = 1,5 mt = 2 h = 7 200 s

P = ? (W)

P =

P = (4 000 . 10 . 1,5) : 7 200 = 8,3 W

Výkon dělníka byl přibližně 8,3 W.

m.g.ht

VY_32_INOVACE_02.notebook

3

September 18, 2012

IX 10­19:10

5/ Skokan do výšky má hmotnost 70 kg. Při skoku dokáže zvýšit svoje těžiště o 1 m. Silou působí pouze při odrazu, který trvá

0,2 s. Jakého výkonu dosahuje při odrazu?

m = 70 kgh = 1 mt = 0,2 s

P = ? (W)

P =

P = (70 . 10 . 1) : 0,2 = 3 500 W = 3,5 kW

Skokan při odrazu dosahuje výkon 3,5 kW.

m.g.ht

IX 10­19:13

6/ Každý rok se v New Yorku pořádá běh do schodů na Empire State Building. Do výšky 300 m vyběhnou ti nejlepší za 10 min.

Vypočítej výkon běžce, jehož hmotnost je 60 kg.

m = 60 kgh = 300 mt = 10 min = 600 s

P = ? (W)

P =

P = (60 . 10 . 300) : 600 = 300 W

Výkon běžce je 300 W.

m.g.ht

IX 10­19:17

Krátkodobý výkon člověka je až 1 kW , např. při zvedání břemen.

Dlouhodobý výkon člověka obvykle nepřesáhne 100 W.

Výkon je fyzikální veličina, která ukazuje, jak rychle byla daná práce vykonána.

IX 10­19:19

7/ Motor výtahu zdvihl rovnoměrným pohybem svisle vzhůru kabinu o hmotnosti 400 kg do výšky 5 m za dobu 10 s.

a) Jakou práci vykonal motor výtahu?b) Jaký byl při tom výkon motoru?

m = 400 kgh = 5 mt = 10 s

W = ? (J)P = ? (W)

W = F . sW = m . g. hW = 400 . 10 . 5 = 20 000 J = 20 kJ

P =

P = 20 000 : 10 = 2 000 W = 2 kW

Při zvednutí kabiny výtahu vykonal motor práci 20 kJ a výkon motoru byl 2 kW.

Wt

VI 30­20:27 IX 10­19:22

Elektrický vrátek (list 9)Http://www.kos­kv.cz/stavebni­vratky. Kos­kv.cz [online]. 2012 [cit. 2012­06­30]. Dostupné z: http://www.kos­kv.cz/editor/filestore/File/stavebni­vratky.jpg

Traktor Zetor (list 10)Http://www.traktoryzetor.cz/zetor­50­super/. Traktoryzetor.cz [online]. 2012 [cit. 2012­06­30]. Dostupné z: http://www.traktoryzetor.cz/wp­content/uploads/2009/04/zetor50.jpg

Elektromotor (list 11)Http://www.emotor.cz/asynchronni­elektromotor­trifazovy.htm. Emotor.cz [online]. 2009 [cit. 2012­06­30]. Dostupné z: http://www.emotor.cz/i/Image/foto/elektromotor1.jpg

Valník (list 12)Http://www.yauto.cz/zemedelska­technika/prodam­valnik­50258.html. Yauto.cz [online]. 2012 [cit. 2012­06­30]. Dostupné z: http://www.yauto.cz/includes/img/inzerce/Prodam_valnik.jpg

Skokan do výšky (list 13)Http://tn.nova.cz/sport/ostatni­sporty/vyskar­baba­nepostoupil­na­hms­do­finale­jsem­zklamany­vazla­mi­technika.html. Nova.cz [online]. 2012 [cit. 2012­06­30]. Dostupné z: http://img.cz.prg.cmestatic.com/media/images/original/Mar2011/730260.jpg?d41d

Empire State Building (list 14)Http://www.klusik.cz/cs/article/empire­state­building. Klusik.cz [online]. 2012 [cit. 2012­06­30]. Dostupné z: http://www.klusik.cz/sites/default/files/field/image/empire_state_building.jpg

Citace:

Ostatní materiály byly vytvořeny v programu SMART NOTEBOOK verze 10.8.864.0 z roku 2011.

RAUNER, Karel. Fyzika 8 učebnice pro základní školy a víceletá gymnázia. Plzeň: Nakladatelství Fraus, 2006. ISBN 80­7238­525­9.

KOLÁŘOVÁ, Růžena a Jiří BOHUNĚK. Fyzika pro 8. ročník základní školy. Praha: Nakladatelství Prometheus, spol. s r.o., 1999. ISBN 80­7196­149­3.

VY_32_INOVACE_02.notebook

4

September 18, 2012

XI 18­17:39

Metodický list

Téma: Výkon

Autor: ing. Veronika ŠolcováPředmět: fyzikaRočník: 8. ročníkUčebnice: Fyzika 8 učebnice pro základní školy a víceletá gymnázie, Doc. Dr. Ing. Karel Rauner, Nakladatelství Fraus

Metody výuky: výklad, procvičování, zkoušení

Formy výuky: frontální výuka, skupinová práce

Pomůcky: autíčko

Poznámky:list č.3 až č.6 ­ výkladlist č.7 až č.8 ­ žáci doplní na interaktivní tabuli převody jednotek, kontrola řešení odkrýváním roletylist č.9 až č.14 ­ příklady: žáci podle pokynů učitele říkají, co se má zapisovat, učitel postupně odkrýválist č.15 ­ výklad, shrnutí poznatkůlist č.16 ­ příklad: žáci podle pokynů učitele říkají, co se má zapisovat, učitel postupně odkrýválist č.17 ­ test k prověření pochopení učiva