F9 SOUSTAVA HMOTNÝCH BODŮ

Podobné dokumenty
Dráhy planet. 28. července 2015

Hlavní body. Keplerovy zákony Newtonův gravitační zákon. Konzervativní pole. Gravitační pole v blízkosti Země Planetární pohyby

Hlavní body. Úvod do dynamiky. Dynamika translačních pohybů Dynamika rotačních pohybů

Gravitační pole. a nepřímo úměrná čtverci vzdáleností r. r r

Učební text k přednášce UFY102

Příklad 1 (25 bodů) řešení Pro adiabatický děj platí vztah (3 body) pv konstanta, (1)

Obsah přednášky : Dynamika mechanismů. dynamika mechanismů - metoda uvolňování, dynamika mechanismů - metoda redukce

Základní principy fyziky semestrální projekt. Studium dynamiky kladky, závaží a vozíku

Seznámíte se s další aplikací určitého integrálu výpočtem obsahu pláště rotačního tělesa.

Elektrické a magnetické pole zdroje polí

3. Kvadratické rovnice

metoda uvolňování metoda redukce G 1 G 2

F5 JEDNODUCHÁ KONZERVATIVNÍ POLE

Pohyb tělesa, základní typy pohybů, pohyb posuvný a rotační. Obsah přednášky : typy pohybů tělesa posuvný pohyb rotační pohyb geometrie hmot

DYNAMIKA HMOTNÉHO BODU

Odraz na kulové ploše Duté zrcadlo

Keplerova úloha. Abstrakt: Článek řeší problém pohybu planety (Země) kolem Slunce.

Dynamika tuhého tělesa. Petr Šidlof

Zlomky závěrečné opakování

Příklady elektrostatických jevů - náboj

DOPLŇKOVÉ TEXTY BB01 PAVEL SCHAUER INTERNÍ MATERIÁL FAST VUT V BRNĚ TUHÉ TĚLESO

ELEKTRICKÝ NÁBOJ COULOMBŮV ZÁKON INTENZITA ELEKTRICKÉHO POLE

14. Základy elektrostatiky

11. cvičení z Matematiky 2

a polohovými vektory r k

MECHANIKA GRAVITA NÍ POLE Implementace ŠVP ivo Výstupy Klí ové pojmy Strategie rozvíjející klí ové kompetence I. Kompetence k u ení:

Funkce. Mgr. Jarmila Zelená. Gymnázium, SOŠ a VOŠ Ledeč nad Sázavou

( ) ( ) ( ) Vzdálenost bodu od přímky II. Předpoklady: 7312

25 Měrný náboj elektronu

STACIONÁRNÍ MAGNETICKÉ POLE

Fyzikální kabinet GymKT Gymnázium J. Vrchlického, Klatovy

Kmity vynucené

6 Řešení soustav lineárních rovnic rozšiřující opakování

GEOMETRICKÉ APLIKACE INTEGRÁLNÍHO POČTU

Pohyb soustavy hmotných bodů

Gravitační a elektrické pole

v 1 = at 1, (1) t 1 = v 1

1. ÚPRAVY ALGEBRAICKÝCH VÝRAZŮ V REÁLNÉM OBORU 1.1. ZLOMKY A ABSOLUTNÍ HODNOTA

VE FYZICE A GEOMETRII. doc. RNDr. Jan Kříž, Ph.D., RNDr. Jiří Lipovský, Ph.D.

Otáčení a posunutí. posunutí (translace) otočení (rotace) všechny body tělesa se pohybují po kružnicích okolo osy otáčení

2.1.6 Relativní atomová a relativní molekulová hmotnost

Modelování BLDC motoru

Odraz na kulové ploše

Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti

Elektromagnetické jevy, elektrické jevy 4. Elektrický náboj, elektrické pole

a 1 = 2; a n+1 = a n + 2.

Vlnovody. Obr. 7.1 Běžné příčné průřezy kovových vlnovodů: obdélníkový, kruhový, vlnovod, vlnovod H.

FYZIKA I. Mechanická energie. Prof. RNDr. Vilém Mádr, CSc. Prof. Ing. Libor Hlaváč, Ph.D. Doc. Ing. Irena Hlaváčová, Ph.D. Mgr. Art.

Dynamika tuhého tělesa

Dynamika vozidla, přímá jízda, pohon a brzdění

ELEKTŘINA A MAGNETIZMUS

Dynamika soustav hmotných bodů

Obecný rovinný pohyb. teorie současných pohybů, Coriolisovo zrychlení dynamika obecného rovinného pohybu,

Dynamika mechanismů. dynamika mechanismů - metoda uvolňování, dynamika mechanismů - metoda redukce. asi 1,5 hodiny

1. Dvě stejné malé kuličky o hmotnosti m, jež jsou souhlasně nabité nábojem Q, jsou 3

Varianta A. Příklad 1 (25 bodů) Funkce f je dána předpisem

1. Pohyby nabitých částic

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ FAKULTA STAVEBNÍ GB02 FYZIKA II MODUL M01 ELEKTŘINA A MAGNETISMUS

5. října Modelování BLDC motoru

Klíčové pojmy Vypište hlavní pojmy: b) Tíhová síla. c) Tíha. d) Gravitační zrychlení. e) Intenzita gravitačního pole

4πε 0. 4πε. Elektrické pole kapitola 23 Elektrické pole rovnoměrně nabité tyče. Q = λ. d. se ruší, sčítáme pouze de y. de y. y d + 4y N/C Q N/C

Obrázková matematika D. Šafránek Fakulta jaderná a fyzikálně inženýrská, Břehová 7, Praha 1

Tento text doplňuje návod k úloze Měření momentu setrvačnosti uvedený ve skriptech Úvod do fyzikálních měření. V žádném případě si neklade za cíl být

5 Poměr rychlostí autobusu a chodce je stejný jako poměr drah uražených za 1 hodinu: v 1 = s 1

Dynamický výpočet vačkového hřídele Frotoru

Newtonův gravitační zákon

1.5. Gravitační pole Newtonův gravitační zákon

Napětí horninového masivu

8 Dynamika soustav těles-metoda uvolňování

Téma 5 Spojitý nosník

1.7.2 Moment síly vzhledem k ose otáčení

s N, r > s platí: Základní požadavek na krásu matematického pravidla: Musí být co nejobecnější s minimem a a = a = a. Nemohli bychom ho upravit tak,

Kinematika. Hmotný bod. Poloha bodu

Contribution to Stability Analysis of Nonlinear Control Systems Using Linearization Vyšetřování stability nelineárních systémů metodou linearizace

Zavedení a vlastnosti reálných čísel PŘIROZENÁ, CELÁ A RACIONÁLNÍ ČÍSLA

4.5.5 Magnetické působení rovnoběžných vodičů s proudem

a q provedeme toto nahrazení a dostane soustavu dvou rovnic o dvou neznámých: jsou nenulová čísla (jinak by na pravé straně rovnice byla 0)

A Pohyb silničních vozidel

ELEKTŘINA A MAGNETIZMUS kontrolní otázky a odpovědi

( ) ( ) Newtonův zákon II. Předpoklady:

Posloupnost v matematice je řada čísel. Je přesně určeno pořadí čísel, je tedy dáno, které číslo je první, druhé atd.

P2 Číselné soustavy, jejich převody a operace v čís. soustavách

Obsah dnešní přednášky : Obecný rovinný pohyb tělesa. Teorie současných pohybů, Coriolisovo zrychlení, dynamika obecného rovinného pohybu.

= = Řešení: Pro příspěvek k magnetické indukci v bodě A platí podle Biot-Savartova zákona. d 1

5. Světlo jako elektromagnetické vlnění

Nadměrné daňové břemeno

Teorie současných pohybů, Coriolisovo zrychlení, dynamika obecného rovinného pohybu.

5. Elektromagnetické kmitání a vlnění

Diferenciální operátory vektorové analýzy verze 1.1

MAGNETICKÉ POLE ELEKTRICKÉHO PROUDU. r je vyjádřen vztahem

Moment síly, spojité zatížení

1.1.6 Měření pohybu. Předpoklady: Pomůcky: papírový šnek

C Charakteristiky silničních motorových vozidel

rovinná soustava sil (paprsky všech sil soustavy leží v jedné rovině) rovinný svazek sil rovinná soustava rovnoběžných sil

SMR 1. Pavel Padevět

Cvičení z termomechaniky Cvičení 6.

MECHANIKA - DYNAMIKA Teorie Vysvětlete následující pojmy: Setrvačnost:

Matice. a B =...,...,...,...,..., prvků z tělesa T (tímto. Definice: Soubor A = ( a. ...,..., ra

V soustavě N hmotných bodů působí síly. vnější. vnitřní jsou svázány principem akce a reakce

Příklad 33 : Energie elektrického pole deskového kondenzátoru. Ověření vztahu mezi energií, kapacitou a veličinami pole.

Transkript:

F9 SOUSTAVA HMOTNÝCH BODŮ Evopský sociální fon Ph & EU: Investujee o vší buoucnosti

F9 SOUSTAVA HMOTNÝCH BODŮ Nyní se nučíe popisovt soustvu hotných boů Přepokláeje, že áe N hotných boů 1,,, N N násleující obázku jsou po přehlenost vykesleny pouze čtyři z nich Eution Chpte (Next) Section 1 Kžý z těchto hotných boů (v lší textu buee po jenouchost hovořit o částicích) je popsán polohový vektoe, ychlostí v, á hotnost náboj Inex pobíhá přes všechny boy soustvy, tj = 1 N Oznče (91) b b ozíl polohových vektoů částic b Význ ozílu vou vektoů jse řešili v příklu 17 N obázku je znázoněn tento ozíl po uhou pvní částici, tj vekto 1 Viíe, že íří o pvní částice k uhé, poto se u říká vzájený (eltivní) vekto obou částic Ve sěu tohoto vektou buou tké ířit konzevtivní síly, kteýi n sebe částice ohou působit Velikost vzájeného vektou vou částic je vzálenost obou částic, tj b b ( b) ( b) ( b) ( b) ( b) x x y y z z (9) Potenciál intenzit Spočtěe nyní potenciální enegii pvní částice v gvitční elektosttické poli všech osttních částic: 1 1 3 1 N WG1 G G G ; (93) W E1 1 13 1N 1 1 3 1 N (94) 4 4 4 0 1 0 13 0 1N Celková potenciální enegie pvní částice bue součte obou členů (tey potenciální enegie gvitční elektosttické) Pojďe nyní ob výzy pozkout Ve všech členech gvitční potenciální enegie se vyskytuje hotnost 1 zkouné částice Je poto výhoné celou ovnici touto hotností vyělit zvést po zkounou částici (v nše přípě pvní částici) tzv gvitční potenciál vzthe WG1 3 N G1 G G G (95) 1 1 13 1N F9-

Tkový výz nezávisí n hotnosti částice, kteou zkouáe Mohlo jít sozřejě o jkoukoli částici, ohl to být částice uhá, třetí t Obecně tey ůžee gvitční potenciál zvést tkto Přestve si tzv testovcí částici, z pooci kteé buee zkout, jk n ni působí v né ístě soustv částic Je-li hotnost testovcí částice, bue gvitční potenciál, kteý n ni působí oven G WG J ; G (96) kg Gvitční potenciál nezávisí n hotnosti testovcí částice, je le sozřejě funkcí její polohy v ůzných ístech bue ít ůznou velikost Zcel obobný způsobe ůžee zvést potenciál elektického pole Povšiněe si, že potenciální enegie (94) pvní částice á ve všech členech náboj této částice Bue poto výhoné po testovcí částici s náboje zvést tzv potenciál elektického pole E W E ; J E (97) C Tento potenciál nezávisí n náboji testovcí částice, je le sozřejě funkcí její polohy Obobně jko jse postupovli u enegie ůžee postupovt u síly Výslené veličiny (síl ělená hotností nebo náboje) jsou tzv intenzity gvitčního elektického pole: FG N EG ; E G (98) kg FE N EE ; E E (99) C Zptujte si: Chcee-li popst gvitční působení soustvy částic v učité ístě, vložíe o tohoto íst testovcí částici o hotnosti náboji Po popis gvitčního pole je výhoné zvést potenciál intenzitu vzthy G G G W ; E G, F W ; F E G G G G Jk je ptné z uhého řáku, vzthy fungují i nopk Znáe-li půběh potenciálu intenzity, snno učíe po částici v učité ístě její potenciální enegii sílu, kteá n ni působí Z posleního vzthu je ptné, že intenzit gvitčního pole při povchu Zeě je tíhové zychlení Obobně lze postupovt i v elektosttické poli, veličiny jsou le vztžené n náboj: WE F E E ; E E, W ; F E E E E E Povšiněte si, že potenciál elektického pole neá stejný ozě jko potenciál gvitčního pole Ani intenzity obou polí nejí stejný ozě F9-3

Pvní vět ipulzová Pohybovou ovnici -té částice ůžee zpst ve tvu N b b1 ( v ) F F (910) Pvní člen n pvé stně epezentuje vnější (extení) sílu Duhý člen je součte všech sil, kteýi působí n částici osttní částice b Částice nepůsobí s n sebe, poto přepoklááe, že F je nulové Sečtěe nyní pohybové ovnice po všechny částice nší soustvy: N N N N ( ) b 1 1 1b1 v F F (911) N levé stně vytknee čsovou eivci pře suu V ní pk zůstne součet všech hybností částic, čili jejich celková hybnost Pvní člen n pvé stně je součte všech exteních sil n nší soustvu, tey celková působící extení síl Duhý člen n pvé stně je nulový, veškeé vnitřní síly se totiž vzájeně vyuší, potože ze zákon kce ekce plyne, že F b = F b, tkže polovin sil je se znénke klný uhá polovin se znénke záponý, což á v součtu nulu Celke tey áe P F, (91) ke P v ; F F (913) Ovozený zákon se nzývá pvní vět ipulzová Říká, že čsová zěn celkové hybnosti soustvy je ovn celkové extení síle působící n soustvu Veškeé vnitřní síly se vzájeně vyuší Poku je celková extení síl nulová, je P/ = 0 celková hybnost soustvy se zchovává V součtech po přehlenost již nepíšee honí eze Pvní větu ipulzovou lze přepst z pooci efinice hotného střeu (719) ještě o jiného použitelného tvu: S F M Výsleek je veli jenouchý: ; M S F (914) M M S F ; (915) Je o pohybovou ovnici celé soustvy, ke jko hotnost vystupuje celková hotnost soustvy jko polohový vekto je ze polohový vekto hotného střeu soustvy F9-4

Zptujte si: Po soustvu hotných boů ůžee pohybovou ovnici psát ve vou jenouchých tvech: PF nebo M S F Veličin P je celková hybnost soustvy, M je celková hotnost soustvy, S je polohový vekto hotného střeu F je výslenice všech vnějších sil Výslenice všech vnitřních sil je nulová Poku je celková extení síl nulová (npříkl po izolovnou soustvu), zchovává se celková hybnost soustvy hotný stře se pohybuje konstntní ychlostí po příce Duhá vět ipulzová Obobně buee postupovt po otční pohyby Npiše nejpve pohybovou ovnici po jenu jeinou částici: ( v ) F F (916) b b Nlevo je čsová zěn oentu hybnosti částice Pvní člen npvo je oent extení síly působící n částici, uhý člen je součte oentů sil o osttních částic soustvy Opět přepoklááe, že částice nepůsobí s n sebe, tj pltí F = 0 Sečtěe nyní tyto ovnice po celou soustvu ( v ) b F F (917) b Vytknee-li n levé stně čsovou eivci pře součet, získáe čsovou zěnu celkového oentu hybnosti všech částic Pvní člen n pvé stně je celkový oent extení síly působící n částice V poslení členu n pvé stně se vžy vzájeně vyuší členy F F F F ( ) F, b b b b b b b b neboť vzájený polohový vekto b íří ve stejné sěu jko síl F b vektoový součin ovnoběžných vektoů je nulový Pohybovou ovnici po celou soustvu tey ůžee zpst ve tvu B M, (918) ke jse oznčili ; B v M F (919) Ovozený zákon se nzývá uhá vět ipulzová Čsová zěn celkového oentu hybnosti soustvy je ovn celkovéu oentu působících exteních sil Moenty vnitřních sil působících n soustvu se vzájeně vyuší Poku nepůsobí extení síly, oent hybnosti celé soustvy se zchovává F9-5

Zptujte si: Po soustvu hotných boů ůžee pohybovou ovnici po otční pohyb psát ve tvu: B M Veličin B je celkový oent hybnosti soustvy, M je celkový oent vnějších sil působících n soustvu Celkový oent všech vnitřních sil je nulový Poku je celkový oent exteních sil nulový, zchovává se celkový oent hybnosti soustvy Königov vět Ovoďe n závě ještě vzth po kinetickou enegii soustvy částic Polohový vekto částice zpíšee jko součet polohového vektou hotného střeu soustvy polohového vektou částice vzhlee k hotnéu střeu: (90) Nyní již snno ovoíe foulku po kinetickou enegii soustvy: S S 1 1 W k v ( vs vs) 1 1 vs vs vs vs 1 1 S S S S v v v V pvní členu vystupuje součet všech hotností, tey celková hotnost celé soustvy Duhý člen je nulový (plyne z efinice hotného střeu) poslení člen je kinetickou enegií všech částic vzhlee k hotnéu střeu Výsleek je Zptujte si (Königov vět): 1 1 W M v v (91) k S S Po soustvu hotných boů (částic) ůžee kinetickou enegii ozložit n součet kinetické enegie hotného střeu kinetické enegie všech částic vzhlee k hotnéu střeu Touto ozklu říkáe Königov vět Je pojenován pole něeckého tetik Suel König (171 1757) F9-6