Tuhé těleso je ideální těleso, jehož tvar i objem se nemění působením vnějších sil. Vnější síly mají pouze pohybové účinky.

 

Pohyb tuhého tělesa

• Posuvný – všechny hmotné body mají v témže okamžiku stejnou okamžitou rychlost
• Otáčivý – koná ho kolem osy, když všechny jeho hmotné body mají v témže okamžiku stejnou úhlovou rychlost

 

Moment síly vzhledem k libovolnému bodu „O“ (zvolenému za počátek souřadnice) je vektorový součin průvodiče v působišti „A“ síly a této síly „F“. vyjadřuje otáčivý, ohybový nebo zkracující účinek síly. Jednota N . m

 

Momentová věta – působí-li na tuhé těleso otáčivé kolem osy více sil, musíme určit výsledný moment.

 

M1 + M2 = O              (M1 a M2 jsou opačné)

 

Skládání sil – síly skládáme proto, abychom mohli tyto síly nahradit pouze jednou výslednicí sil.

F2

 

 

 

F

 

F1

C

 

Dvojice sil je zvláštním případem sil opačného směru. Dvojice sil má těleso tzv. otáčový účinek. Označujeme ho „D“.

 

 

Těžiště tělesa je působiště tíhové síly působící na těleso v homogenním tíhovém poli. Poloha těžiště je dané výsledným rozložením látky v tělese. Těžiště u pravidelných těles je vždy v průsečíku úhlopříček. U prstýnku je těžiště mimo hmotný bod. U jednorozměrných těles je v průsečíku těžnic.

 

Rovnovážná poloha

• stálá

 

 

 

• vratká

 

 

 

• volná

 

 

 

 

 

Stálá poloha – po vychýlení tělesa z původní polohy se vrací zpět do své polohy. V této poloze je těžiště nejníže a tíhová potenciální energie je nejmenší.

Vratká (labilní) poloha – těleso se po vychýlená ze sví polohy vzdaluje, nevrátí se zpět. Těžiště je nejvýše nad zemí a tíhová potenciální energie je největší.

Volná (indeferní) poloha – těleso po vychýlení zůstává v nové poloze. Těžiště je nad zemským povrchem stálé, tíhová potenciální energie je konstantní.

 

Stabilní tělesa – stálost rovnovážné polohy podepřeného tělesa, měří se velikostí práce potřebné k tomu, abychom těleso převrátili z rovnovážné polohy stálé do rovnovážné polohy vratké. Stabilita je tím větší, čím větší je tato práce.

W = Fg * (r – h) = m * g * (r – h)

 

 

 

 

r – h

 

 

h

 

 

 

 

Moment setrvačnosti – setrvačný odpor rotujícího tělesa proti změně rychlosti otáčení. Moment setrvačnosti hmotného bodu je součin jeho hmotnosti a čtverce jeho vzdálenosti od osy otáčení, moment setrvačnosti tělesa je součin momentu setrvačnosti všech hmotných bodů tvořící těleso.

 

 

m … hmotnost

r … vzdálenost bodu od osy otáčení

 

Posuvný pohyb		Otáčivý pohyb
Dráha	s	Úhel otáčení	j
Rychlost		Úhlová rychlost
Síla	F	Moment síly	M
Hmotnost	m	Moment setrvačnosti	J
Kinetická energie		Kinetická energie

 

Součastně tyto dva pohyby: