Řešení a komentáře.

Špatné odpovědi jsou červeně, správná odpověď je zelená a podtržená.

48. Které z následujících tvrzení platí :

a) Zákon zachování mechanické energie platí vždy.

b) Zákon zachování mechanické energie platí jen v gravitačním silovém poli.

c) Zákon zachování mechanické energie platí nedochází-li k přeměně mechanické energie na jiné formy (teplo atd.)

d) Zákon zachování mechanické energie platí pohybuje-li se těleso konstantní rychlostí, přičemž na něj působí rovnovážná silová soustava.

a) Zákon zachování mechanické energie neplatí pro otevřený systém, do kterého přidáváme energii formou práce vnějších sil nebo z kterého odebíráme mechanickou energii formou práce (záporné) brzdných sil nebo přeměnou energie na jinou formu, např. teplo (třením).

b) Typickým příkladem zákona zachování mechanické energie, jenž nesouvisí s gravitačním polem, je netlumené kmitání. Mechanická energie mění svou formu z kinetické při průchodu rovnovážnou polohou na potenciální (deformační) v krajních polohách. Zanedbáme-li tlumení, je součet kinetické a potenciální energie stále stejný.

d) První část formulace přímo vyplývá z druhé. Působí-li na těleso rovnovážná silová soustava (výslednice je nulová), těleso se pohybuje s nulovým zrychlením, tedy konstantní rychlostí. Jeho kinetická energie je tedy konstantní. Pohybuje-li se však tímto způsobem jinak než vodorovně (např. do kopce) pak se mění potenciální energie. Celková mechanická energie se tedy mění (nezachovává se). Změna celkové mechanické energie je rovna práci vnějších sil. (Vnější síly - akce a reakce - jsou v rovnováze. Reakce však nevykonávají práci. Proto práce vnějších sil není nulová.)