Základy dynamiky

2) Základy dynamiky: Newtonovy pohybové zákony, hybnost a impuls, zákon zachování hybnosti; inerciální a neinerciální vztažné soustavy – setrvačné síly; meze platnosti klasické dynamiky.

- dynamika - studuje příčiny pohybu těles - síly

1) ZÁKLADNÍ POJMY

- síla - zprostředkovává vzájemné působení těles (vzájemným kontaktem nebo silovým polem)
- je vektorová veličina
- značka F; jednotka N (newton)
- silové účinky - deformace těles (deformační účinky)
- změna pohybového stavu těles (pohybové účinky)
- izolované těleso - není ve vzájemném silovém působení s jiným fyzikálním objektem
- inerciální vztažná soustava - soustava, ve které izolované body zůstávají v klidu nebo v rovnoměrně přímočarém pohybu (platí v nich 1. Newtonův zákon setrvačnosti)
- všechny soustavy, které jsou vzhledem k IVS v klidu, nebo v rovnoměrně přímočarém pohybu jsou rovněž inerciální všechny IVS jsou si rovny 

Galileův princip relativity:
Zákony mechaniky jsou stejné ve všech IVS. Mechanickými pokusy nelze rozlišit IVS.


- neinerciální vztažná soustava = soustava, která se vzhledem k IVS pohybuje jinak než rovnoměrně přímočaře
- v NVS neplatí Newtonovy zákony
- hybnost p - charakterizující pohyb tělesa
- vektorová veličina (směr stejný s vektorem rychlosti)


- impuls síly I - vyjadřuje časový účinek síly
- je roven změně hybnosti
- vektorová veličina (směr stejný s vektorem síly)



2) NEWTONOVY POHYBOVÉ ZÁKONY

PRVNÍ NEWTONŮV POHYBOVÝ ZÁKON - ZÁKON SETRVAČNOSTI

Hmotný bod v IVS setrvává v klidu nebo v rovnoměrně přímočarém pohybu, pokud není nucen vnějšími silami tento svůj stav změnit.

DRUHÝ NEWTONŮV POHYBOVÝ ZÁKON - ZÁKON SÍLY

Síla je určena poměrem změny hybnosti HB a času, za který tato změna proběhla.



TŘETÍ NEWTONŮV POHYBOVÝ ZÁKON - ZÁKON AKCE A REAKCE

Dvě tělesa na sebe vzájemně působí stejně velkými silami opačně orientovanými.
Síly akce F1 a síly reakce F2 současně vznikají a zanikají.


Izolovaná soustava = soustava těles, v níž dochází ke změnám hybností těles, pouze jejich vzájemným působením.
Pro hybnost těles tedy platí:


3) ZÁKON ZACHOVÁNÍ HYBNOSTI

Celková hybnost izolované soustavy se vzájemným silovým působením nemění.


- zásadní význam např. pro teorii dokonale pružných rázů a reaktivních motorů

4) SETRVAČNÉ SÍLY

- příklad kuličky na dně vozíku  vozík se rozjíždí

- vnější pozorovatel (z IVS)- kulička se nepohybuje a vozík se pohybuje se zrychlením a
- pozorovatel uvnitř vozíku (v NVS) - kulička se pohybuje se zrychlením -a směrem k zadní stěně vozíku  na kuličku působí setrvačné síly
- zavedení setrvačných sil umožňuje použití Newtonových zákonů v NVS
- nemají původce - "nepravé síly" - způsobeny neinercialitou soustavy

5) SMYKOVÉ TŘENÍ A VALIVÝ ODPOR

- třecí síly Ft - vznikají při pohybu těles v látkovém prostředí
- jsou způsobeny nerovnostmi a deformacemi povrchu
- nezávisí na velikosti styčných ploch

F......síla působící pohyb
Ft......třecí síla
FN.....tlaková síla, vždy kolmá na podložku



f.......součinitel smykového tření (v MFCHT)

- valivý odpor Fv - je způsoben deformacemi povrchu

......(ksí) - rameno valivého odporu []=m

6) RÁZ TĚLES

dokonale nepružný – po rázu se budou pohybovat společně!
Platí Zákon zachování energie!

meze platnosti klasické dynamiky:
Při „normálních“ rychlostech platí zákony klasické dynamiky, ale vzhledem k Teorii Relativity A. Einsteina při rychlostech blízkých rychlostem světla (300 000km/s) dochází ke změnám v pojetí hmotnosti…

 

Maturita.cz - referát (verze pro snadný tisk)
http://www.maturita.cz/referaty/referat.asp?id=2888