2. Mechanika. 2.1 Kinematika hmotného bodu. To je divn. Tohle je mechanick pohyb.

Podobné dokumenty
KINEMATIKA 4. PRŮMĚRNÁ RYCHLOST. Mgr. Jana Oslancová VY_32_INOVACE_F1r0204

KINEMATIKA HMOTNÉHO BODU. Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - Mechanika - 1. ročník

1 _ 2 _ 3 _ 2 4 _ 3 5 _ 4 7 _ 6 8 _

HMOTNÝ BOD, POHYB, POLOHA, TRAJEKTORIE, DRÁHA, RYCHLOST

Pohyb tělesa (5. část)

Základní pojmy Rovnoměrný přímočarý pohyb Rovnoměrně zrychlený přímočarý pohyb Rovnoměrný pohyb po kružnici

Přípravný kurz z fyziky na DFJP UPa

Obsah: 1 Značky a jednotky fyzikálních veličin 2 _ Převody jednotek 3 _ Pohyb tělesa _ Druhy pohybů _ Rychlost rovnoměrného pohybu...

KINEMATIKA 1. ZÁKLADNÍ POJMY KINEMATIKY: HMOTNÝ BOD, POHYB A KLID, TRAJEKTORIE. Mgr. Jana Oslancová VY_32_INOVACE_F1r0201

2. Mechanika - kinematika

KINEMATIKA I FYZIKÁLNÍ VELIČINY A JEDNOTKY

Úlohy pro samostatnou práci k Úvodu do fyziky pro kombinované studium

Shrnutí kinematiky. STŘEDNÍ ODBORNÁ ŠKOLA a STŘEDNÍ ODBORNÉ UČILIŠTĚ, Česká Lípa, 28. října 2707, příspěvková organizace

značka v (velocity) c) další jednotky rychlosti:

Zavádění inovativních metod a výukových materiálů do přírodovědných předmětů na Gymnáziu v Krnově

Zavádění inovativních metod a výukových materiálů do přírodovědných předmětů na Gymnáziu v Krnově

Jméno autora: Mgr. Zdeněk Chalupský Datum vytvoření: Číslo DUM: VY_32_INOVACE_18_FY_A

Název: Konstrukce vektoru rychlosti

POHYB TĚLESA. Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - Sekunda

Cíl a následující tabulku. t [ s ] s [ mm ]

PRÁCE, VÝKON, ENERGIE. Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - 1. ročník - Mechanika

Kinematika pohyb rovnoměrný

2.2.1 Pohyb. Předpoklady: Pomůcky: papírky s obrázky

Výpočet dráhy. Autor: Pavel Broža Datum: Cílový ročník: 7. Život jako leporelo, registrační číslo CZ.1.07/1.4.00/21.

1. Nákladní automobil ujede nejprve 6 km rychlostí 30 km/h a potom 24 km rychlostí 60 km/h. Určete jeho průměrnou rychlost.

Fyzikální učebna vybavená audiovizuální technikou, fyzikální pomůcky

BIOMECHANIKA. 6, Dynamika pohybu I. (Definice, Newtonovy zákony, síla, silové pole, silové působení, hybnost, zákon zachování hybnosti)

FYZIKA. Kapitola 3.: Kinematika. Mgr. Lenka Hejduková Ph.D.

3. Kinematika hmotného bodu

ROVNOMĚRNĚ ZRYCHLENÝ POHYB, ZPOMALENÝ POHYB TEORIE. Zrychlení. Rychlost

Rovnoměrný pohyb I

2. Mechanika - kinematika

Digitální učební materiál

Autorka: Pavla Dořičáková

Kinematika Trajektorie pohybu, charakteristiky pohybu Mirek Kubera

TEST Porozumění kinematickým grafům

GRAF 1: a) O jaký pohyb se jedná? b) Jakou rychlostí se automobil pohyboval? c) Vyjádři tuto rychlost v km/h. d) Jakou dráhu ujede automobil za 4 s?

Rovnoměrný pohyb IV

Fyzikální vzdělávání. 1. ročník. Učební obor: Kuchař číšník Kadeřník. Implementace ICT do výuky č. CZ.1.07/1.1.02/ GG OP VK

FYZIKA. Newtonovy zákony. 7. ročník

VÝUKOVÝ MATERIÁL Ing. Yvona Bečičková. Mechanika. Mechanický pohyb. Fyzika 2. ročník, učební obory. Bez příloh. Identifikační údaje školy

Příklady: 7., 8. Práce a energie

Projekt ŠABLONY NA GVM registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/ III-2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT

Rady pro pokročilou duši

KINEMATIKA 2. DRÁHA. Mgr. Jana Oslancová VY_32_INOVACE_F1r0202

Měření se senzorem GPS

Cíl a následující tabulku: t [ s ] s [ mm ]

BIOMECHANIKA. Studijní program, obor: Tělesná výchovy a sport Vyučující: PhDr. Martin Škopek, Ph.D.

Vyšší odborná škola, Obchodní akademie a Střední odborná škola EKONOM, o. p. s. Litoměřice, Palackého 730/1

Rovnoměrný pohyb II

Výukový materiál zpracován v rámci projektu EU peníze školám

Jméno autora: Mgr. Zdeněk Chalupský Datum vytvoření: Číslo DUM: VY_32_INOVACE_16_FY_A

[PENÍZE - MANAŽEŘI] 28. října 2007

KINEMATIKA 5. ROVNOMĚRNÝ POHYB I. Mgr. Jana Oslancová VY_32_INOVACE_F1r0205

(2) 2 b. (2) Řešení. 4. Platí: m = Ep

Digitální učební materiál

Fyzika 1 - rámcové příklady Kinematika a dynamika hmotného bodu, gravitační pole

Pokyny k řešení didaktického testu - Dynamika

I N V E S T I C E D O R O Z V O J E V Z D Ě L Á V Á N Í

Téma Pohyb grafické znázornění

POHYBY TĚLES / VÝPOČET ČASU

meander MEANDER_Maaičin_deníček_BLOK_ indd :42:36

Na čem na konci života záleží? Lenka Slepičková, Ph.D.

PŘEMĚNA ENERGIE KINETICKÉ NA ELEKTRICKOU

Ze vztahu pro mechanickou práci vyjádřete fyzikální rozměr odvozené jednotky J (joule).

Výpočet rychlosti. Autor: Pavel Broža Datum: Cílový ročník: 7. Život jako leporelo, registrační číslo CZ.1.07/1.4.00/21.

BIOMECHANIKA. 9, Energetický aspekt pohybu člověka. (Práce, energie pohybu člověka, práce pohybu člověka, zákon zachování mechanické energie, výkon)

1.1.7 Rovnoměrný pohyb I

Projekt ŠABLONY NA GVM registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/ III-2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT

Fyzika - Kvinta, 1. ročník

2.2.5 Dvě rychlosti. Předpoklady: Pomůcky:

7. Slovní úlohy o pohybu.notebook. May 18, Vzdělávací oblast: Matematika a její aplikace. 3. Učivo: Slovní úlohy o pohybu

ANOTACE vytvořených/inovovaných materiálů

km vyjel z téhož místa o 3 hodiny později h km. Za jak dlouho dohoní cyklista chodce? h km vyjede z téhož místa o 2 hodiny h

Dynamika. Dynamis = řecké slovo síla

MINIMUM. náhradní rodinné péci PORADCE

Zprávy z hradu. Mistr Plavec Růžovčí výprava Pidižličí výprava šefredaktor Kajman Václav Riss

Proč si všichni na střední musí připadat jako králové nebo královny?

2. Kinematika bodu a tělesa

BIOMECHANIKA KINEMATIKA

58. ročník fyzikální olympiády kategorie G okresní kolo školní rok

Počty testových úloh

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ PRŮVODCE GB01-P02 DYNAMIKA HMOTNÉHO BODU

Velké a malé příběhy moderních dějin

Základní škola národního umělce Petra Bezruče, Frýdek-Místek, tř. T. G. Masaryka 454

FO53G1: Převážíme materiál na stavbu Ve stavebnictví se používá řada nových materiálů; jedním z nich je tzv. pórobeton. V prodejní nabídce jsou

JÍZDA NA KOLE. Pomůcky: Postup: Jaroslav Reichl, 2011

20 proseb dětí. Příloha č. 1 MILÁ MAMINKO A MILÝ TATÍNKU

3.1. Newtonovy zákony jsou základní zákony klasické (Newtonovy) mechaniky

Profesi mám od začátku blízkou černému řemeslu, nejdříve mechanik, strojník a řidič a v současné době už jen řidič, pro někoho dobře placený turista.

LEKCE 2 RODINA. Popište obrázky.

Vzduch víc než nic Author: Christian Bertsch. Mat. years. Vzdělávací obsah: Člověk a příroda / Fyzika

Jméno autora: Mgr. Zdeněk Chalupský Datum vytvoření: Číslo DUM: VY_32_INOVACE_03_FY_A

Digitální učební materiál

Podívejte se na Měsíc, vypadá jako písmenko D, zavolal Lukáš.

Dynamika hmotného bodu

VII. Vonásek k tabuli. Milan Kocmánek & Leopold Králík. Jak bych ti to vysvětlil, Vašíku, to bylo něco jako váš dnešní školní psycholog!

Dynamika systémů s proměnnou hmotností. Vojtěch Patočka Univerzita Karlova - MFF

MECHANIKA TUHÉHO TĚLESA

JAK SE MARTÍNEK ZTRATIL

Transkript:

2. Mechanika 2.1 Kinematika hmotného bodu Kinematika je ãást mechaniky, která se zamûfiuje na popis mechanického pohybu. To je divn. Tohle je mechanick pohyb. Kinematika odpovídá na otázku JAK SE HMOTN BOD POHYBUJE? Odpovûdí je informace o tvaru trajektorie, o uraïené dráze, o rychlosti, jakou se hmotn bod pohybuje, pfiípadnû o jeho zrychlení. 11

2.1.1 Hmotn bod Říká se, že co je malé, to všem líbí se, hmotný bod má navíc i svůj smysl, mravenec či slon fyzik málo mýlí se, když detaily nemoří svou mysl. A co je to ten hmotný bod? Měli jsme to ve škole, ale nějak to nechápu. To je jednoduchý! Za hmotn bod povaïujeme kaïdé tûleso, jehoï rozmûry jsou vzhledem k rozmûrûm zvolené soustavy, v níï pohyb vy etfiujeme, zanedbatelné. Je charakterizován pouze svojí hmotností, jeho vnitfiní strukturu neuva- Ïujeme. To mám přesně v sešitě! Za hmotný bod můžeš považovat něco, co je děsně malý ve srovnání s tím, kde se to pohybuje. Takže slon nemůže být hmotný bod. Ale může! Když se bude prohánět někde po prérii, tak ho můžeme za hmotný bod považovat. Ale když ho budeš převážet v náklaďáku nebo ve výtahu, tak hmotným bodem už nebude. 2.1.1.1 Je možné považovat Zemi za hmotný bod? Vysvětlete a uveďte konkrétní příklady. Jsem hmotn bod! JAK TO?!! Nejsi. 12

2.1.2 Pohyb Jarda se nepohybuje, ač ho veze vlak, který padesátkou uhání, pro laika je to zvláštní, ale je to tak: ve výběru soustav fyzikům nic nebrání. Podívej, jak mi bylo o prázdninách krásně (viz obr. 2): klid, sluníčko, proháněl jsem se s kámoši na šlapadle a hlavně jsem se nemusel učit fyziku! Ale vždyť i na tom obrázku je spousta fyziky! A zrovna ta, která se nám právě hodí! Fakt? Dneska máme OBR. 2 přece probírat pohyb. A co je na něm tak složitého? Prostě nějaký hmotný bod se pohybuje nevidím v tom žádnou složitost! Vážně? Tak mi řekni, jestli jsou chlapci, kteří roztáčí lopatky šlapadla, v klidu nebo v pohybu? To myslíš vážně? No jasně, že v pohybu! To je tvůj názor. Já tvrdím, že jsou v klidu! Přece jasně vidíš, jak za couvajícím šlapadlem zůstává zpěněná voda! Proto se šlapadlo ve vodě pohybuje! Ano, šlapadlo se ve vodě pohybuje, ale ti dva, kteří šlapou, jsou v klidu. Jsou v klidu vůči těm dvěma, co sedí vzadu! A jo to je fakt. Kdo z nás má tedy pravdu? Oba každý se díváme na tutéž situace z různých soustav. Aha, takže z hlediska šlapadla jsou ti dva, kteří šlapou, v klidu, zatímco z hlediska vody nebo rybáře na břehu se pohybují. Výborně! Proto se říká, že pohyb hmotných bodů je relativní. 2.1.2.1 V popsaném rozhovoru unikl oběma diskutujícím chlapcům jeden důležitý detail, když popisovali pohyb šlapadla vůči rybáři na břehu. Přijdete na to, jaký? Pokud ano, pochopili jste, co znamená relativní pohyb. 13

2.1.3 Rychlost Člověk, kolo, auto, letadlo či raketa, každý pohybu jinou rychlost má, správný fyzik není žádný popleta: okamžitou a průměrnou rychlost zná. Včera jsem se byl projet na kole a dosáhl jsem rychlosti 20 kilometrů za hodinu! Dobrý, ne? OBR. 3 Jestli je to dobrý nebo ne, nemůžu posoudit, dokud nevím, o jakou rychlost se jedná! Tomu nerozumím! Jaká by to byla rychlost? Moje přece! Záleží na tom, jestli se jedná o rychlost okamžitou, maximální nebo průměrnou! Navíc bys měl správně mluvit o velikosti rychlosti. Když řekneš jenom rychlost, znamená to vektor rychlosti. Ale v běžném životě se to nebere tak přísně! Hm, tak to se musím podívat mám totiž tachometr (viz obr. 3), ve kterém je to uloženo. A jaký je v těch rychlostech vlastně rozdíl? Průměrnou rychlost vypočítáš tak, že celkovou dráhu, kterou jsi urazil za určitý čas, vydělíš tímto časem. Pokud jsi nejel stále stejnou rychlostí, bude průměrná rychlost menší než rychlost maximální. Velikost prûmûrné rychlosti :, kde s je celková dráha, kterou hmotn bod urazil za ãas t. Aha! Já myslel, že to je jako průměr známek ve škole: sečtu ty rychlosti a vydělím jejich počtem. Tak to v žádném případě! 2.1.3.1 Jarda a Martin šli na výlet. Na nádraží se rozdělili a každý vyrazil ke zřícenině hradu jinou trasou. Obě trasy ta, po které šel Jarda, i ta, po které šel Martin byly přitom stejně dlouhé. Jarda šel první polovinu trasy rychlostí o velikosti 2 km.h -1 a druhou polovinu rychlostí o velikosti 3 km.h -1. Martin šel polovinu času, který potřeboval na cestu od nádraží ke zřícenině, rychlostí o velikosti 2 km.h -1, druhou polovinu času rychlostí o velikosti 3 km.h -1. Určete průměrnou rychlost Jardy i Martina. Získaná řešení vysvětlete. 14

2.1.3.2 Jaká bude průměrná rychlost v případě, že cyklista pojede celou dobu svého pohybu stále stejně velkou rychlostí? Je tento pohyb v praxi uskutečnitelný? Jakou mu chce spoãítat rychlost? OkamÏitou, prûmûrnou nebo maximální? OkamÏitou. Jasně, už to chápu! A teď si představ, že tu průměrnou rychlost budeš počítat na stále kratších intervalech dráhy, a tedy i času. Tak se přiblížíš k rychlosti okamžité. Aha takže okamžitá rychlost je ta rychlost, kterou ukazuje během jízdy tachometr. Přesně tak. A na základě toho, jak měří rychlost tvůj tachometr na kole, by ti měl být jasný vztah mezi rychlostí průměrnou a okamžitou! No jasně okamžitá rychlost je vlastně průměrná rychlost určená na malém kousku dráhy. A tedy i za malý čas! Velikost okamïité rychlosti v : v = Δs Δt, kde Δt je malé. [v] = m.s-1 Teď už si můžeme rozebrat tvoji jízdu na kole. Říkal jsi, že jsi dosáhl rychlosti 20 kilometrů za hodinu. Pokud to byla rychlost okamžitá, je to v pohodě, pokud to byla rychlost průměrná, tak jsi celkem dobrý. Ovšem pokud to byla rychlost maximální tak nic moc! Při jízdě z kopce se lze běžně pohybovat rychlostí dvojnásobnou, aniž by to bylo na újmu bezpečnosti! Díval jsem se a už vím, že to byla rychlost průměrná! Ale proč nás ve škole nutí počítat v metrech za sekundu? V praxi se používají víc kilometry za hodinu. A jaký je vlastně převod? 15

Tuhle jsem bûïel v rychlíku po smûru jízdy na záchod...... tak 10 km/h. Vlak jel asi 120 km/h. TakÏe jsem bûïel na záchod rychlostí 130 km/h. Ale bylo to relativní... Obě jednotky, o kterých jsi mluvil metr a sekunda patří mezi základní jednotky soustavy SI, která byla zavedena v roce 1960. Důvod byl prostý: aby se fyzikové z různých zemí shodli na svých výpočtech. Byl by v tom děsný zmatek, kdyby někdo počítal v kilometrech, jiný v mílích, další v yardech, A nějakou jednotku jako základní vybrat museli! Jsou úlohy, kde je to jedno a je možné počítat jak v kilometrech za hodinu, tak v metrech za sekundu, ale někde to jedno není. Pak by ti totiž nevycházely jiné fyzikální veličiny např. kinetická energie a nemohl bys používat jejich běžné jednotky. A ten převod? Pokud si ho nepamatuješ, je možné si ho odvodit: Pfievod jednotek rychlosti: Mám poslední dotaz k rychlosti: co je to relativní rychlost? Relativní rychlost znamená, že se jedná o rychlost hmotného bodu měřenou vůči různým objektům. Tomu moc nerozumím. Představ si, že pojedeš vlakem. Jeho rychlost vůči nádraží, kterým projíždí, bude třeba 50 km.h -1. A teď se rozhodneš, že půjdeš v tomto vlaku na záchod. Ty se budeš ve vlaku pohybovat rychlostí dejme tomu 4 km.h -1 ve směru jízdy vlaku. Tvoje rychlost vůči nádraží bude ale 54 km.h -1. 16