FYZIKA I. Newtonovy pohybové zákony

Transkript

1 VYSOKÁ ŠKOLA BÁŇSKÁ TECHNICKÁ UNIVERZITA OSTRAVA AKULTA STROJNÍ YZIKA I Newtoovy pohybové zákoy Prof. RNDr. Vlé Mádr, CSc. Prof. Ig. Lbor Hlváč, Ph.D. Doc. Ig. Ire Hlváčová, Ph.D. Mgr. Art. Dgr Mádrová Ostrv 3 Prof. RNDr. Vlé Mádr, CSc., Prof. Ig. Lbor Hlváč, Ph.D., Doc. Ig. Ire Hlváčová, Ph.D., Mgr. Art. Dgr Mádrová Vysoká škol báňská Techcká uverzt Ostrv ISBN Teto studjí terál vzkl z fčí podpory Evropského socálího fodu (ES) rozpočtu České republky v rác řešeí projektu: CZ..7/../5.463, MODERNIZACE VÝUKOVÝCH MATERIÁLŮ A DIDAKTICKÝCH METOD

2 OBSAH NEWTONOVY POHYBOVÉ ZÁKONY Defce Prví pohybový záko (záko setrvčost) Druhý pohybový záko (záko síly) Třetí pohybový záko (záko kce rekce) Podík rovováhy soustvy sl Dycké účky soustvy sl Síly př křvočré pohybu... 6 CZ..7/../5.463

3 Newtoovy pohybové zákoy 3 NEWTONOVY POHYBOVÉ ZÁKONY STRUČNÝ OBSAH PŘEDNÁŠKY: Záko setrvčost Záko síly Záko kce rekce Podík rovováhy soustvy sl Dycké účky soustvy sl Síly př křvočré pohybu CZ..7/../5.463

4 Newtoovy pohybové zákoy 4. DEINICE.. Prví pohybový záko (záko setrvčost) Příč zě pohybového stvu se zbývá dyk. Zěy pohybu těles vzkjí v důsledku terkce terálích objektů. Popsují je Newtoovy zákoy, které tvoří zákld klscké echky. Prví pohybový záko (záko setrvčost) Těleso setrvává ve stvu kldu ebo v příočré rovoěré pohybu, eí-l uceo vější příč svůj stv zět. Pohyb vždy uvžujee vzhlede ke vztžé soustvě. Záko setrvčost pltí pro tkovou soustvu, která je buď v kldu ebo v rovoěré příočré pohybu. Soustv se zývá ercálí (vz kptol...). Mírou setrvčých vlstostí těles je jeho hotost. Rozlšujee kldovou hotost (pro těleso, které je v ercálí vztžé soustvě v kldu) pohybovou hotost. Podle Este pltí = v c (.54) kde v je rychlost částce (těles) vzhlede k ercálí vztžé soustvě c je rychlost světl ve vkuu (odoc vz kp....). Pohybový stv částce (těles) je z hledsk ketky urče vektore rychlost v, z hledsk dyky vektore hybost p, kde p = v Pk lze forulovt prví pohybový záko jko p = kost. (.55) tj. hybost částce (těles) je co do velkost sěru kosttí, epůsobí-l částc (těleso) já částce (těleso) vyucující s zěu rychlost. Jedotk hybost je [ p ] = kg s... Druhý pohybový záko (záko síly) Čsová zě vektoru hybost je úěrá působící síle. dp = dt (.56) CZ..7/../5.463

5 Newtoovy pohybové zákoy 5 Je-l v << c, lze hotost povžovt z kosttí ( = kost.) pltí tedy = d dt ( v ) dv = dt = (.57) Druhý pohybový záko uožňuje určt sílu zákldě jejch dyckých účků. O síle luvíe, došlo-l k působeí dvou ebo více částc (těles). Jedotk síly je [ ] = kg s = N (ewto). Dosdíe-l do rovce (.57) z výsledou sílu, která způsobuje pohybový stv těles, říkáe jí pohybová rovce (kp...3)...3 Třetí pohybový záko (záko kce rekce) Dvě částce sebe vzáje působí stejě velký sl opčého sěru. = (.58), = Jedu z těchto sl zýváe kce druhou rekce. V ercálích soustvách je vzk kždé síly (kce) př vzájeé působeí těles prováze vzke stejě velké síly opčého sěru (rekce). Akce rekce součsě vzkjí součsě zkjí. Kždá z těchto sl působí jé těleso, proto se ve svých účcích vzáje eruší (elze je skládt). Obr..9 Slové působeí dvou částc Slové působeí dvou částc o hotost je obr..9. Z druhého pohybového záko je =, Aplkcí třetího pohybového záko dostee = = (.59) Těles sebe vzáje působící jí zrychleí opčé oretce velkost zrychleí jsou epřío úěré jejch hotoste. CZ..7/../5.463

6 Newtoovy pohybové zákoy 6..4 Podík rovováhy soustvy sl Síly působící částc jsou v rovováze, když výsledce sl je rov ulovéu vektoru = = = (.6) v souřdcích = =, =, = (.6) x = y = z..5 Dycké účky soustvy sl Působí-l částc o hotost součsě síly,,..., pro sílu pltí = výsledé zrychleí / pk kždá vyvolává zrychleí, Částce o hotost se pohybuje se zrychleí,,...,. = = = = = = = = (.6) jké by u uděll výsledce sl Z druhého pohybového záko = plye =, + s =, kde s = (.63) á chrkter síly zývá se setrvčá síl. Rovce (.63) chrkterzuje dyckou rovováhu sl působících částc zývá se d Alebertův prcp. Setrvčé síly jsou síly, které je uto přdt k reálý slá, vyjdřujee-l pohyby vzhlede k eercálí soustvě. Nejvýzější z ch jsou Corolsov odstředvá síl...6 Síly př křvočré pohybu Tečéu t orálovéu zrychleí odpovídjí síly = t t = =, d CZ..7/../5.463

7 Newtoovy pohybové zákoy 7 kde d říkáe síl dostředvá. Obr.. Síly př křvočré pohybu Podle obr.. je pk s ohlede velkost orálového zrychleí d v v = = d = R R v Podle d Alebertov prcpu je R Z hledsk pozorovtele v ercálí soustvě je tto síl rekcí sílu dostředvou. setrvčá síl, které říkáe síl odstředvá. Pltí = d (.64) CZ..7/../5.463