Fyzika prednka 3 RNDr Gibov Ph D d

Fyzika - prednáška 3. RNDr. Gibová, Ph. D. č. d. 88, prízemie http: //people. tuke. sk/zuzana. gibova/

Zopakujte si • Veľkosť vektorového súčinu dvoch vektorov môžeme vyjadriť pomocou uhla, ktorý zvierajú v tvare: . . . • Zrýchlenie HB je definované ako druhá derivácia. . . . podľa. . . . a rýchlosť ako prvú deriváciu. . . podľa. . . • Pohybový stav telesa charakterizuje vektorová veličina. . . . , ktorá je definovaná ako súčin. . a. . . telesa (HB). • Aká je slovná formulácia druhého Newtonovho pohybového zákona? • Silu pôsobiacu na HB môžeme v klasickej fyzike vyjadriť pomocou rýchlosti HB matematicky. . • Aký je dôsledok konania práce sily po dráhe?

2. DYNAMIKA HB 2. 5 Časový účinok sily a jeho dôsledok Impulz – vektorová veličina, je definovaná časovým integrálom sily pôsobiacej na HB počas časového intervalu. Jednotka: (I) = Ns rozmer: 1 Ns = 1 kg m/s 1 Newtonsekunda – je to impulz konš. sily s absolútnou hodnotou 1 N, ktorej účinok trval 1 s. Veta o impulze a hybnosti: prírastok hybnosti HB spôsobený vonkajšou silou počas časového Intervalu je určený impulzom.

2. DYNAMIKA HB 2. 5 Časový účinok sily a jeho dôsledok Príklad: Stála sila F pôsobí na teleso tiaže G. Za aký čas sa pritom zväčší rýchlosť telesa na n-násobok pôvodnej rýchlosti v 0, ktorou sa teleso vyznačovalo v okamihu, keď sila začala naň pôsobiť?

2. DYNAMIKA HB Otáčavý účinok sily a jeho dôsledok Moment sily – vektorová veličina, je definovaný ako vektorový súčin polohového vektora pôsobiska sily a pôsobiacej sily vzhľadom na nejaký vzťažný bod. Smer momentu sily – určený z vektorového súčinu, vektor M je kolmý na rovinu vektorov r a F a smeruje na tú stranu roviny z ktorej sa stotožnenie polohového vektora s vektorom sily javí po kratšej ceste proti smeru hodinových ručičiek. Jednotka (M) = Nm Pohybová rovnica pre otáčavý pohyb – časová zmena momentu hybnosti vzhľadom k vzťažnému bodu je rovná momentu pôsobiacej sily vzhľadom k tomu istému vzťažnému bodu. Moment hybnosti – vektorová veličina, charakterizuje pohybový stav HB pri otáčavom pohybe. Jednotka (L) = kg. m 2/s

2. DYNAMIKA HB Otáčavý účinok sily a jeho dôsledok KONTROLKA: Na kotúč v pokoji pôsobí rovnako veľká sila rovnakým smerom pod tým istým uhlom v troch bodoch A, B a C. V ktorom bode bude stála sila F pôsobiť väčším otáčavým účinkom (momentom) na kotúč? Pre vzdialenosť bodov od osi otáčania platí: OC = 1, OB = 2, OA = 4.

2. DYNAMIKA HB 2. 6 Energia a jej zmena Energia – veličina, ktorá charakterizuje pohybový alebo polohový stav HB s ohľadom na konanie práce. Zmena energie – sa vyjadruje prácou, ktorú HB vykoná alebo HB dodáme. W = DE Práca dodaná HB (sústave) sa rovná zmene energie HB (sústavy). Kinetická energia – charakterizuje pohybový stav HB. Potenciálna (polohová) energia – charakterizuje polohu HB vzhľadom na iný HB, pričom medzi nimi existuje vzájomné silové pôsobenie. Jednotka (E) = J

2. DYNAMIKA HB 2. 6 Zákon zachovania mechanickej energie Mechanická energia – súčet kinetickej a potenciálnej energie HB. Zákon zachovania mech. energie – súčet kinetickej a potenciálne energie HB je rovnaký v každom bode konzervatívneho silového poľa. Príklad: Pomocou apletu a) b) overte platnosť zákona zachovania mechanickej energie pri pohybe telesa v poli zemskej tiaže. overte platnosť zákona zachovania energie pri pohybe telesa zaveseného na pružine.

2. DYNAMIKA HB 2. 6 Zákon zachovania mechanickej energie Príklad: Akú rýchlosť máme udeliť HB v bode B, aby pri svojom pohybe dosiahol bod K? KONTROLKA: Vyberte správnu odpoveď: Pri pohybe HB po naklonenej rovine a) má HB len kinetickú energiu, jeho potenciálna energia je vždy nulová, b) sa kinetická energia HB rovná jeho potenciálnej energii v polovičke jeho dráhy, c) Mechanická energia na začiatku pohybu HB je iná ako mechanická energia na konci pohybu.

3. DYNAMIKA SÚSTAVY HB A TUHÉHO TELESA Sústava HB – model, v ktorom pri skúmaní pohybu sústavy telies je každé teleso nahradené HB alebo stavebné častice telesa považujeme za HB. Vnútorne sily – sily, ktorými HB pôsobia na seba. Vonkajšie sily – sily, ktorými pôsobia iné objekty nepatriace do uvažovanej sústavy na všetky body sústavy. Dokonalé tuhé teleso – je teleso, ktoré za žiadnych okolností nemení svoj tvar.

3. DYNAMIKA SÚSTAVY HB A TUHÉHO TELESA 3. 1 Ťažisko – bod v ktorom je otáčavý účinok všetkých síl rovnaký; bod, ktorý sa správa akoby v ňom bola sústredená celá hmotnosť sústavy (telesa) a pôsobí v ňom celková tiaž sústavy (telesa). Príklad: Vypočítajte polohu ťažiska písmena L, ktoré pozostáva zo 4 štvorcov o strane 1 cm a hmotnosti 1 g.