Kinematika hmotného bodu

Mechanika je nejstarší obor fyziky, který zkoumá zákonitosti mechanického pohybu těles.

Mechanický pohyb – nejjednodušší forma pohybu, nastává pří přemísťování tělesa nebo jeho částí vzhledem k okolí. Součástí mechaniky je také kinematika.

Kinematika se zabývá pohybem těles, aniž by zkoumala, proč nastává.
Dynamika studuje příčiny pohybu těles a jejich pohybových změn.

Dělení mechaniky:

1. kinematika hmotného bodu
2. dynamika hmotného bodu
3. energie hmotného bodu a soustavy hmotných bodů
4. gravitační pole
5. mechanika tuhého tělesa
6. mechanika tekutin.

Kinematika hmotného bodu

Hmotný bod
– je myšlenkový model tělesa.

Vztažná soustava
– je soustava těles, ke kterým vztahujeme pohyb nebo klid sledovaného tělesa.
– nejčastěji volíme za vztažnou soustavu povrch Země nebo tělesa pevně spojená se Zemí (silnice)

Relativnost klidu a pohybu

Pohyb a klid těles je pouze relativní.
Absolutní klid neexistuje.
Pohyb je základní vlastností všech hmotných objektů.

Poloha hmotného bodu – určujeme jí pomocí pravoúhlé soustavy souřadnic, spojenou se vztažnou soustavou.
– polohový vektor r – znázorňujeme orientovanou úsečkou, počáteční bod úsečky O umísťujeme do počátku soustavy souřadnic.
– velikost polohového vektoru r – se rovná vzdálenosti hmotného bodu od počátku souřadnic O.

Trajektorie hmotného bodu
– jde o geometrickou čáru, popisující všechny polohy, kterými hmotný bod prochází.

Dráha hmotného bodu
– je délka trajektorie, kterou bod opíše za určitý čas
– značí se: s
– jednotky: jednotky délky

Rychlost hmotného bodu
– průměrná rychlost: v_p
– jde o skalár, definován podílem dráhy s a doby t, za níž bod dráhu urazí
– matematický vztah:

– jednotky: metr za sekundu m/s nebo m.s^-1, kilometr za hodinu km/h km.h^-1
– okamžitá rychlost – je vektor, určovaný pomocí změny polohového vektoru bodu.
– Matematický vztah: kde je velmi malé