ZVOLTE CÍLOVOU SKUPINU pro přehlednější zobrazení.

    Expozice

    Garant: 
    Dana Hanzalová
    Anotace pro veřejnost: 
    Návštěvník pozoruje, jak voda dopravená z exponátu "Archimédův šroub" překlápí prvky umístěné na konstrukci překlápěčky.
    Anotace pro MŠ: 
    Děti pozorují, jak voda dopravená z exponátu "Archimédův šroub" překlápí prvky umístěné na konstrukci překlápěčky. Voda tak demonstruje svou energii, která vykoná určitou práci.
    Anotace pro 1. stupeň ZŠ: 
    Děti pozorují, jak voda dopravená z exponátu "Archimédův šroub" překlápí prvky umístěné na konstrukci překlápěčky. Voda tak demonstruje svou energii, která vykoná určitou práci.
    Anotace pro 2. stupeň ZŠ: 
    Návštěvník pozoruje, jak voda dopravená z exponátu "Archimédův šroub" překlápí prvky umístěné na konstrukci překlápěčky. Voda tak demonstruje svou kinetickou energii, která vykoná určitou práci.
    Anotace pro SŠ: 
    Návštěvník pozoruje, jak voda dopravená z exponátu "Archimédův šroub" překlápí prvky umístěné na konstrukci překlápěčky. Voda tak demonstruje svou kinetickou energii, která vykoná určitou práci.

    RVP pro střední školy

    Věda a technika v pozadí

    Voda, kterou nahoru dopraví exponát Archimédův šroub, získá potenciální energii. Ta se při volném pádu přeměňuje na kinetickou energii, která se spotřebuje na překlopení jednotlivých překlápeček. Vše se děje v souladu se zákonem zachování energie.

    Teorie

    Těleso, které se pohybuje, má pohybovou čili kinetickou energii. Těleso, na které působí tíhová síla a je zdviženo do určité výšky nad okolí, má polohovou čili potenciální energii. Souhrnný název pro tyto energie je mechanická energie. Energie je schopnost hmoty konat mechanickou práci, vyjadřuje se tedy ve stejných jednotkách - joulech.

    Kinetická energie tělesa o hmotnosti m a rychlosti v je vlastně práce, kterou musíme vykonat, aby dané těleso zrychlilo na danou rychlost. Tedy

    Kinetickou energii mají všechna pohybující se tělesa. Vzhledem k tomu, že kinetická energie závisí na druhé mocnině rychlosti, jsou účinky havárie při třikrát větší rychlosti devítinásobné. Kinetická energie tělesa je veličina relativní. Určujeme ji vždy vzhledem k určité vztažné soustavě, nejčastěji vzhledem k povrchu Země.

    Tíhovou potenciální energii tělesa o hmotnosti m zvednutého do výšky h vypočítáme opět z práce, kterou musíme vykonat při zvednutí daného tělesa do výšky h. Tedy

    Potenciální energie je veličina relativní. Určujeme ji vždy vzhledem k jinému tělesu, obvykle vzhledem k povrchu Země, vzhledem k podlaze místnosti apod. Tíhovou potenciální energii má např. voda v přehradní nádrži, automobil na kopci nebo zdvižený předmět.

    Historie

    Christian Huygens v díle Horologium oscillatorium z roku 1673 poprvé vyslovil princip o změně pohybové energie takto: „Pohybují–li se libovolné váhy působením své tíže, nemůže jejich společné těžiště vystoupiti výše než bylo na začátku pohybu“. Podobně pojal tento problém i Daniel Bernoulli. Jean d´Alembert poprvé odvodil zákon o změně pohybové energie na základě dynamických principů Galilea Galileiho a Isaaca Newtona. Problémem se zabýval i Leonharda Euler a Josepha Lagrange. Již v roce 1748 zákon o zachování energie předpověděl Michail Lomonosov. Samotný objev zákona zachování energie se připisuje lodnímu lékaři Juliovi Mayerovi, který si na svých cestách do tropů všiml, že v teplém podnebí je lidská krev v tepnách a žilách téměř stejné barvy. Vysvětlil to tím, že lidské tělo za těchto podmínek nemusí vydávat mnoho energie na udržení tělesné teploty, v krvi se tedy nepřenáší tolik kyslíku. Usoudil také, že při mořském vlnobití se musí voda zahřívat, a vypočítal, jak se mění mechanická energie na vnitřní energii těles. Mayer také prohlásil: „Ex nihilo nihil fiti“ neboli „z ničeho se nic neudělá“. V „učesané“ podobě zazněl tento zákon 23. července 1847 v berlínské fyzikální společnosti. Hermann Helmholz řekl: „Součet kinetické a potenciální energie v izolovaném systému zůstává stálý!“


    Robert Mayer.
    Zdroj: commons.wikimedia.org. Autor: Friedrich Berrer. Public domain.

    Zákon zachování mechanické energie je zvláštním případem zákona zachování energie:

    Úhrnná energie v uzavřené soustavě je stálá.

    Energie může měnit formy, např. mechanická se mění v elektrickou a naopak, chemická přechází v elektrickou a naopak. Kromě mechanické energie existuje mnoho jiných druhů energie, které se mohou vzájemně přeměňovat. Je to například vnitřní energie tělesa, energie chemická, jaderná, elektrická a další. Všechny tyto druhy energie můžeme srovnávat podle vykonané mechanické práce a měřit je v joulech.

    Odborné dotazy

    Rezervace a nákup vstupenek

    Recepce

    Poradíme Vám s objednáním a nákupem vstupenek.