Energia a výkon
Ako sa mení energia pri jazde na bicykli?
Redakcia Atlasu vedomostí · Publikované 11. 11. 2026
Pri jazde na bicykli sa chemická energia svalov mení na prácu. Rozjazd zvýši pohybovú energiu, stúpanie polohovú a brzda ju premení na teplo. Energia sa nestratí, zmení podobu.
Tri úseky, tri podoby
Na začiatku rozjazdu je rýchlosť nula. Práca nôh, ktorú živí chemická energia, zvýši pohybovú energiu. Pri 80 kg a 5 m/s je to 1 000 J, ak hmotnosť zahŕňa jazdca aj bicykel. Časť práce medzitým minie odpor vzduchu. Preto svaly dodajú viac ako 1 000 J.
Pri stúpaní stálou rýchlosťou pohybová energia nerastie. Rastie polohová. Dva metre výšky pri 80 kg sú 1 569,6 J. Aspoň toľko práce treba proti tiaži, a ešte viac, ak je trenie. Na rovine bez zmeny rýchlosti ide práca takmer celá do tepla odporu.
Pri brzdení pohybová energia klesá. Bežná brzda ju neukladá. Mení ju na teplo doštičiek a pneumatiky. Preto sú brzdy po dlhom zjazde teplé. Rekuperácia, ktorá by energiu vrátila, v tomto školskom bicykli nie je.
Doznievanie hojdačky je podobná veta o teple, iný stroj: kyvadlo. Delenie práce časom, teda výkon, je na schodoch.
Premeny sú v lekcii. Kategória je energia a výkon.
Vyriešené príklady
1. Pohybová energia pri 5 m/s
Zadanie. Hmotnosť jazdca a bicykla 80 kg, rýchlosť 5 m/s.
Vzťah. Ek = ½ m v²
Výsledok. 1 000 J
Pohybová energia je 1 000 J. Pri rozjazde z nuly ju dodala práca svalov, znížená o straty.
2. Prírastok na stúpaní 2 m
Zadanie. Tá istá hmotnosť, výška 2 m, g = 9,81 m/s², rýchlosť sa nemení.
Vzťah. ΔEp = m g h
Výsledok. 1 569,6 J
Polohová energia stúpne o 1 569,6 J. Pri stálej rýchlosti pohybová energia nepribudne, takže práca musí pokryť aspoň tento prírastok.
Úloha na precvičenie
Aká je pohybová energia pri 80 kg a rýchlosti 2 m/s?
Odpoveď. 160 J Je to 160 J. Štvorcom rýchlosti klesne energia rýchlejšie ako rýchlosť.
Kontrolný zoznam
- Rozjazd: práca svalov zvýši pohybovú energiu.
- Stúpanie stálou rýchlosťou: pribúda polohová energia, pohybová sa nemení.
- ½ · 80 · 5² = 1 000 J. m g h pri 2 m je 1 569,6 J.
- Brzda nerobí zásobu. Robí teplo v doštičkách a v pneumatike.
- 80 kg je jazdec aj bicykel spolu, zvolená hmotnosť.
Otázky a odpovede
Kam ide energia pri brzdení?
Do tepla bŕzd a styku pneumatiky s cestou. Nie je uložená na neskorší rozjazd, ak bicykel nemá zvláštnu rekuperáciu. Školský bicykel ju nemá.
Prečo som unavený aj na rovine?
Odpor vzduchu a trenie ložísk berú prácu, hoci výška ani rýchlosť nerastú. Chemická energia odchádza ako teplo.
Je 1 000 J výkon?
Nie. Je to energia. Výkon by vznikol až delením časom rozjazdu, ktorý v príklade nie je.
Súvisiace články
Súvisiace lekcie
Zdroje a predpoklady
- Zaokrúhlené školské hodnoty a vzťahy použité v simuláciách Atlasu vedomostí
Odbornú recenziu konkrétnou osobou tento text neuvádza. Autorom je Redakcia Atlasu vedomostí.