Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Fyzika I-2014, přednáška 2 1 2.2. Dynamika hmotného bodu … Newtonovy zákony Použití druhého pohybového zákona Práce, výkon Kinetická energie Zákon zachování.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "Fyzika I-2014, přednáška 2 1 2.2. Dynamika hmotného bodu … Newtonovy zákony Použití druhého pohybového zákona Práce, výkon Kinetická energie Zákon zachování."— Transkript prezentace:

1 Fyzika I-2014, přednáška Dynamika hmotného bodu … Newtonovy zákony Použití druhého pohybového zákona Práce, výkon Kinetická energie Zákon zachování mechanické energie Hybnost 2.3 Mechanika soustavy hmotných bodů Hmotný střed 1. věta impulsová

2 1. Newtonův zákon „Zákon setrvačnosti“ 2. Newtonův zákon „Zákon síly“ 3. Newtonův zákon „Zákon akce a reakce“ Souřadnicové soustavy, kde platí N. zákony - inerciální Fyzika I-2014, přednáška 1 Newtonovy zákony 2

3 Některé síly v přírodě Gravitační síla homogenní tíhové pole Tíhová síla F G je aproximace výsledné síly působící na tělesa v blízkém okolí Země (gravitační Země- těleso, odstředivá v důsledku rotace Země kolem své osy) – příslušné zrychlení tzv. tíhové zrychlení g, směr – svislý nejvýznamnější gravitační síla – gravitační síla Země: aproximace pro pohyb malého rozsahu: gravitační zrychlení a g 3

4 Fyzika I-2014, přednáška 1 Použití druhého pohybového zákona 2. N. z. představuje pohybové rovnice 1. využití: ze známé síly z pohybových rovnic → pohybové funkce a ostatní charakteristiky pohybu pohybová rovnice ≡ vztah pohybové funkce x ( t ), y ( t ), z ( t ) – popisují pohyb •Dáno: síla a počáteční podmínky •Postup: 1.volba souřadnicového systému 2.v něm se řeší pohybové rovnice integrací 4

5 Fyzika I-2014, přednáška 1 Použití druhého pohybového zákona 1. Šikmý vrh 5

6 6 Šikmý vrh 6 Fyzika I-2014, přednáška 1

7 Fyzika I-2014, přednáška 2 77 Tvar trajektorie, dálka, výška vrhu Speciální případy šikmého vrhu: •vodorovný vrh:  = 0° (závaží puštěno z koše balonu letícího vodorovně) •svislý vrh vzhůru:  = 90° •svislý vrh dolů:  = 270° = - 90° •volný pád: v 0 =0 Šikmý vrh

8 Fyzika I-2014, přednáška 2 88 Některé síly v přírodě •klidné těleso na vodorovné podložce v klidu •těleso na nakloněné rovině 2. Normálová síla na těleso – síla, kterou podložka působí na těleso, – reakce podložky na kolmou složku síly, kterou působí těleso na podložku.

9 3. Síla tření f…koeficient tření (statický, dynamický) •směr: působí proti pohybu •není to vektorová rovnice: síla tření působí v jiném směru než normálová síla !!! Fyzika I-2014, přednáška 2 99 Některé síly v přírodě

10 Fyzika I-2014, přednáška 2 10 Použití druhého pohybového zákona •Dáno: síla a počáteční podmínky •Cíl: pohybové charakteristiky (pohybové funkce, …) •Postup: 1.volba souřadnicového systému 2.v něm se řeší pohybové rovnice integrací

11 Použití druhého pohybového zákona Fyzika I-2014, přednáška Pohyb po nakloněné rovině: dáno: m, , f, poč. podm. v ( t =0)=0 síly? souřadnicový systém tabule rovnoměrně zrychlený pohyb podél osy x

12 •rozklad do přir. směrů: •tečná složka síly – mění velikost rychlosti •normálová sl. •rovnoměrný pohyb po kružnici – v = konst •dostředivá síla – mění směr rychlosti Pohyb po kružnici Použití druhého pohybového zákona

13 13 •Kdy dW = 0? •jedn. práce joule, J eV (elektronvolt) •výkon P •jedn. výkonu watt, W •účinnost Práce, výkon práce - skalární veličina, dráhové účinky síly

14 Fyzika I-2014, přednáška 2 14 Práce, výkon Práce, výkon 1. Práce tíhové síly •W > 0 pro y A > y B •W nezávisí na trajektorii •práce konzervat. síly po uzavř. kř. je rovna 0 Práce konzervativní síly po dráze závisí pouze na poloze počátečního a koncového bodu trajektorie.

15 Fyzika I-2014, přednáška 2 15 •W < 0 – disipativní síla •W závisí na trajektorii, není konzervativní síla (při pohybu po černé trajektorii se disipuje více energie než po červené trajektorii) 2. Práce síly tření F t = N f = konst

16 Fyzika I-2014, přednáška Práce dostředivé síly •práce dostředivé síly je nulová

17 17 Kinetická energie změna pohybového stavu – působení síly po dráze – práce veličina kinetická energie: dynamická veličina, která souvisí s pohybem a která se vykonanou prací mění tabule Pozn. výsledná síla může být konzervativní a/nebo disipativní síly Př. Spočtěte rychlost v s hmot. m na úpatí nakloněné roviny délky s, úhlu , t = 0: v = 0 A B teorém práce – kinetická energie, věta o kin. energii: změna kinetické energie tělesa je rovna práci výsledné síly vykonané na tělese

18 Potenciální energie Práce vykonaná v poli konzervativní síly je rovna úbytku potenciální energie. •jen pro tělesa v poli konzervativní síly •fyzikální význam má jen rozdíl potenciálních energií Př. potenciální energie v poli tíhové síly •potenciální energie spojená s jinou konzervativní silou má jiný tvar !!!

19 Fyzika I-2014, přednáška 2 19 Zákon zachování mechanické energie teorém práce - kin. energie pro konzer. a disip. síly → tabule … mechanická energie Zákon zachování mech. energie: Jestliže na těleso nepůsobí žádná disipativní síla, mech. energie se nemění  E = 0 E A = E B E kA + E pA = E kB + E pB •z.z.m.e. platí jen v konzervativních systémech •teorém práce-kinetická energie platí vždy, i pro disipativní síly

20 Fyzika I-2014, přednáška 2 20 Př. a) Výška šikmého vrhu h, dáno: m, x 0, y 0, v 0,  b) rychlost v určitém bodě trajektorie A B C A B Př. Rychlost dopadu po volném pádu z výšky h

21 Fyzika I-2014, přednáška 2 21 Hybnost, impuls (ve skriptech odd ) dynamická veličina hybnost p •1. formulace 2. N. z. Impuls síly I •úpravou 2. N.z. využití 2. formulace 2. N. z. – soustava hmotných bodů, srážky •2. formulace 2. N. z. impuls síly I - časový účinek síly impuls síly vyvolává změnu hybnosti

22 Fyzika I-2014, přednáška Mechanika soustavy hmotných bodů soustava hmotných bodů: n hmotných bodů, i - tý hmotný bod: m i, r i •volná •s vazbami •tuhá (další aproximace – tuhé těleso) •počet stupňů volnosti: počet nezávislých parametrů určujících polohu soustavy SoustavaPočet stupňů volnosti 1 hmot. bod 3 n hmot. bodů (volných)3 n 2 hmot. body – tuhá soustava = 5 3 hmot. body – tuhá soustava = 6 n hmot. bodů – tuhá soustava6

23 Hmotný střed soustavy hmotný střed n hmotných bodů, i - tý hmotný bod: m i, r i (v místě hmotného středu nemusí existovat žádný hmotný bod) hybnost soustavy •hybnost hmotného středu = celková hybnost soustavy

24 1. věta impulsová Vyjádříme: 1. zrychlení hmotného středu pomocí celkové hybnosti soustavy 2. pomocí síly na soustavu 1. věta impulsová (2. a 3. N. z.) Změna celkové hybnosti soustavy za jednotku času je rovna výslednici vnějších sil. Vnitřní síly celkovou hybnost soustavy neovlivňují. Věta o pohybu hmotného středu Hm. střed se pohybuje jako hm. bod, do kterého je soustředěna celá hmotnost soustavy a na který působí výslednice vnějších sil. • Zákon zachování hybnosti - důsledek 1. věty impulsové

25 Tato presentace je pomůckou k přednášce Není určena k samostudiu Přednášku ani učební texty nenahrazuje Konzultace:po dohodě em Zkouška: písemná a ústní počet bodů z testů ≥ 92% - bez písemky termíny jednou měsíčně, ve zkouškovém období jednou týdně Fyzika I-2014, přednáška 2 25

26 Fyzika I-2014, přednáška 2 26

27 Fyzika I-2014, přednáška 2 27 Srážky 3. Mechanika tuhého tělesa


Stáhnout ppt "Fyzika I-2014, přednáška 2 1 2.2. Dynamika hmotného bodu … Newtonovy zákony Použití druhého pohybového zákona Práce, výkon Kinetická energie Zákon zachování."

Podobné prezentace


Reklamy Google