Dynamika hmotného bodu

Dynamika hmotného bodu

Síla

– síla F – vektorová fyzikální veličina, určená velikostí, směrem a polohou působiště.
– jednotka: 1 N, N – newton
– skládání sil – skládáme složky sil F1,F2,F3……, výsledná síla se pak nazývá výslednice

– vztah:

Izolované těleso
– izolované těleso = těleso, na které nepůsobí silou žádné jiné těleso (někdy se nahrazuje těleso bodem, pak jde o izolovaný hmotný bod)

První Newtonův pohybový zákon

Znění: Každé těleso setrvává v klidu nebo v rovnoměrném přímočarém pohybu, pokud není nuceno silovým působením jiných těles svůj pohybový stav změnit.

– první pohybový zákon nazýváme zákonem setrvačnosti

Inerciální soustava

– jde o soustavu, kde izolované těleso (izolovaný bod) zůstává v klidu nebo v rovnoměrném přímočarém pohybu.
– pokud těleso nezůstává v klidu mluvíme o neinerciální soustavě.
Každá vztažná soustava, která je vzhledem k dané inerciální soustavě v klidu nebo v pohybu rovnoměrném přímočarém, je rovněž inerciální.

Galileiho princip relativity

Všechny inerciální vztažné soustavy jsou pro popis mechanických dějů rovnocenné. Ve všech inerciálních vztažných soustavách platí stejné zákony mechaniky a rovnice, které je vyjadřují, mají stejný tvar.

Druhý Newtonův pohybový zákon

Znění: Velikost zrychlení a tělesa je přímo úměrná velikosti výslednice sil F působících na těleso a nepřímo úměrná hmotnosti m tělesa.

– matematický zápis: nebo ho také zapisujeme F=a.m

– síla velikosti 1 N uděluje tělesu s hmotností 1 kg zrychlení o velikosti 1 m.s^-2.

Tíhová síla

– tíhové zrychlení g – uděluje tělesům v blízkosti povrchu Země tíhová síla F_G, kterou jsou všechna tělesa přitahována k Zemi.

– vztah:
F_g=m.g

Hybnost tělesa

– značí se p
– jde o vektor, popsaný jako součin hmotnosti m a okamžité rychlosti tělesa v.

– vztah: p=m.v
– jednotky = kilogram metr za sekundu

Změna hybnosti tělesa a impuls síly

– matematický vztah:

– znamená to, že výsledná síla působící na těleso se rovná podílu změny hybnosti tělesa a doby působení síly.
– vzorcem zapsáno:
– jednotkou impulsu síly je newton sekunda (N.s).

Třetí Newtonův pohybový zákon

Znění: Síly, kterými na sebe působí dvě tělesa, jsou stejně velké, navzájem opačného směru a současně vznikají a zanikají.

Zákon zachování hybnosti

– Znění: Celková hybnost izolované soustavy těles se vzájemným silovým působením nemění.
– matematicky vyjádřeno: p=p₁+p₂… konstantní.

Dostředivá síla
– změnou rychlosti vektoru při pohybu bodu po kružnici se vyvolá dostředivé zrychlení
– jeho příčinou je pak dostředivá síla
– značí se F_d

matematicky vyjádřeno:

Neinerciální soustava
– je taková, která se vůči inerciální soustavě pohybuje se zrychlením, zpomaluje, otáčí se
– pohybuje se s konstantním zrychlením
– příklad: startující letadlo, vůz v zatáčce
– znamená to, že v neinerciální soustavě neplatí zákon setrvačnosti ani zákon akce a reakce.