VÝUKOVÝ MATERIÁL Identifikační údaje školy Číslo projektu Název projektu Číslo a název šablony Vyšší odborná škola a Střední škola, Varnsdorf, příspěvková organizace Bratislavská 2166, 407 47 Varnsdorf, IČO: 18383874 www.vosassvdf.cz, tel. +420412372632 CZ.1.07/1.5.00/34.1076 Pro vzdělanější Šluknovsko 32 Inovace a zkvalitnění výuky směřující k rozvoji fyzikální gramotnosti žáků středních škol Autor 0301 Ing. Yvona Bečičková Tematická oblast Mechanika Číslo a název materiálu VY_32_INOVACE_0301_13 Anotace Mechanický pohyb Vytvořeno 14.1.2012 Určeno pro Fyzika 2. ročník, učební obory Přílohy Bez příloh
M E C H A N I K A Mechanický pohyb
Hmotný bod Je těleso, u kterého zanedbáváme jeho tvar a rozměry. Těleso nahrazujeme jediným bodem, u něhož je zachována jeho hmotnost. Pojem hmotný bod se používá jak pro tělesa malých rozměrů, tak pro tělesa velkých rozměrů (Slunce, planety). Mechanika hmotného bodu je část mechaniky, která studuje vlastnosti a příčiny pohybu hmotného bodu. Mechaniku hmotného bodu lze rozdělit na: Kinematiku - Kinematika pohybu hmotného bodu se zabývá popisem tohoto pohybu, přičemž nestuduje příčiny pohybu. Dynamiku - Dynamika se zabývá příčinami pohybu hmotného bodu.
Relativnost klidu a pohybu Když pozorujeme tělesa kolem sebe, vidíme, že některá jsou v klidu a jiná se pohybují. Tělesa v klidu: budovy, stromy, zaparkované auto atd. Tělesa v pohybu: jedoucí auto, jedoucí vlak atd. Zaparkované auto je v klidu, protože se nemění jeho poloha vzhledem k okolním budovám nebo stromům. Nemění se jeho poloha vzhledem k povrchu Země. Ale spolu se Zemí se otáčí kolem zemské osy a obíhá kolem Slunce. Proto říkáme, že klid těles je relativní. Když označíme těleso za klidné, musíme vždy uvést, vzhledem ke kterým tělesům je v klidu Absolutní klid neexistuje. Všechna tělese ve vesmíru jsou v neustálém pohybu pohyb je základní vlastností hmoty.
Vztažná soustava Je soustava těles, ke kterým vztahujeme klid nebo pohyb zkoumaného tělesa. Nejčastěji volíme za vztažnou soustavu zemský povrch. K němu vztahujeme pohyb dopravních prostředků, padajících těles a podobně. Vztažnou soustavu může tvořit i jiná soustava těles. Jsme-li ve vlaku, klid a pohyb těles vztahujeme k podlaze a stěnám vagonu. Kniha ležící na sedadle jedoucího vlaku ve vzhledem ke stěnám vagonu v klidu, ale pohybuje se společně s vagonem vzhledem k povrchu Země. Popis pohybu tělesa tedy závisí na volbě vztažné soustavy.
Dělení pohybů Při pohybu pevného tělesa můžeme sledovat pohyb posuvný a otáčivý. Pohyb posuvný je takový pohyb tuhého tělesa, při kterém všechny body tělesa konají pohyb po stejných, pouze navzájem posunutých, trajektoriích (dráhách). Rychlost každého bodu tělesa je při posuvném pohybu stejná, proto lze zkoumání posuvného pohybu převést na zkoumání pohybu jediného bodu.
Dělení pohybů Pohyb otáčivý je takový pohyb tuhého tělesa, při které, každý bod tělesa opisuje při pohybu kružnici, jejíž střed je v ose otáčení. Kružnice, které opisují jednotlivé body, jsou soustředné a mají různé poloměry.
Poloha hmotného bodu Polohu hmotného bodu v kterémkoliv okamžiku jeho pohybu určujeme pomocí souřadnic. A = [x; y; z]
Dráha hmotného bodu Při pohybu hmotného bodu vzhledem ke zvolené vztažné soustavě se mění jeho souřadnice v závislosti na čase. Hmotný bod prochází různými polohami. Čára, kterou při pohybu hmotný bod opisuje, se nazývá trajektorie pohybu. Může to být přímka, kružnice, elipsa, parabola a jiné křivky. Podle trajektorie pohybu dělíme pohyby na: 1) přímočaré 2) křivočaré B B A Při pohybu po přímce AB je dráha hmotného bodu kratší než při pohybu po křivce AB. Dráha hmotného bodu závisí na čase, po který je hmotný bod v pohybu. Říkáme, že dráha je funkcí času. A
Úkoly pro opakování 1) Hmotný bod se pohybuje z bodu A do bodu B a) po přímce b) po kruhovém oblouku Ve kterém případě urazí delší dráhu? Zdůvodni. 2) Jaké pohyby koná těleso, které je v klidu vzhledem k povrchu Země? 3) Jaké pohyby koná těleso, které je v klidu vzhledem ke kabině stoupajícího výtahu? 4) Existuje absolutní klid? Zdůvodni. 5) Jak dělíme pohyby? 6) Jak určujeme polohu hmotného bodu?
Zdroje informací Učebnice Fyzika A pro SOU 1. díl, SPN 1984, I. Vydání Učebnice Fyzika B pro SOU, SPN Praha 1984, 2. vydání Učebnice Fyzika A pro OU a UŠ, SPN Praha 1972, 7. vydání Creative commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported License Vlastní tvorba
Metodický list Po ukončení prezentace výukového materiálu žáci píší do sešitu odpovědi na zadané otázky. Odpověď na zadání č. 1 najdeme v prezentaci na straně 9. Odpověď na otázku č. 2 najdeme v prezentaci na straně 4. Odpověď na otázku č. 3 žáci odvodí z výukového materiálu. Ze získaných poznatků odvodí žáci odpověď na otázku č. 4. Odpověď na otázku č. 5 lze nalézt ve výukovém programu na stranách 6 a 7. Odpověď na otázku č. 6 nalezneme v prezentaci na straně 8.