Rovnoměrný pohyb po kružnici a otáčivý pohyb Zlata Vávrová

Kinematika popisuje pohyb HB bez ohledu na jeho příčiny

Základní charakteristika nejjednodušší křivočarý pohyb trajektorií hmotného bodu je kružnice velikost rychlosti je konstantní, její směr se neustále mění rychlost HB má v každém bodě trajektorie směr tečny ke kružnici, po níž se HB pohybuje

Poloha HB na kružnici O………………….vztažný bod O-A……………….průvodič HB φ…………………úhlová dráha s……délka oblouku kružnice radián…….bezrozměrná veličina s jednotkou 1 1 rad = 57°20´ 1° =  /180 rad

Úhlová rychlost úhlová rychlost je podíl úhlové dráhy, kterou opíše průvodič za určitou dobu a této doby pokud koná HB rovnoměrný pohyb,  je konstantní x velikost okamžité rychlosti závisí na vzdálenosti bodů od osy otáčení vektorová veličina, neuvažuje poloměr kružnice jednotka : rad/s a => v =   r úhel, který opíše HB za čas t, je přímo úměrný úhlové rychlosti  =   t

Perioda a frekvence rovnoměrný pohyb po kružnici je periodický T = doba, za který průvodič opíše úhel 2п = perioda - 2  => - T počet oběhů za jednotku času = frekvence jednotkou f je Hz [hertz] = sˉ¹ -> vztah pro úhlovou rychlost:  = 2    f -> vztah pro rychlost: v = 2    r  f = 2  f T

Zrychlení při rovnoměrném pohybu po kružnici vektor rychlosti v není konstantní => HB má zrychlení v -> v´ x v = v´ a = Δv => Δt tečné zrychlení je nulové, zavádíme dostředivé zrychlení

Využití rovnoměrného pohybu po kružnici - kolo automobilu - ventilátory - hodinové ručičky - měření rychlosti proudění vzduchu - rotační generátory

Dynamika sleduje změny pohybového stavu těles v závislosti na jejich příčině

Dostředivá síla z 2.NZ => na HB, který koná rovnoměrný pohyb po kružnici, musí působit síla, kt. stejně jako jeho zrychlení směřuje stále do středu kružnice dostředivá síla je kolmá ke směru okamžité rychlosti HB, jejím pohybovým účinkem je změna směru rychlosti HB a zakřivení trajektorie do tvaru kružnice pokud na HB působí více sil, je dostředivá síla jejich výslednicí

Otáčející se vztažné soustavy Setrvačná (odstředivá) síla inerciální vztažná soustava neinerciální vztažná soustava koule je v klidu => pro pozorovatele v otáčející se soustavě je výslednice sil působících na kouli nulová pružina je napnutá => působení dostředivé síly působení setrvačné síly : stejně velká x opačně orientovaná => obě síly se navzájem ruší, výslednice je nulová Fd = mω2r Fs = mω2r

Kinetická energie otáčivého pohybu Moment setrvačnosti otáčivý pohyb tuhého tělesa kolem nehybné osy – body tělesa opisují kružnice se středem na ose otáčení ω – stejná pro všechny body, přímo úměrně k poloměru se mění v ( v = rω, v´= r´ω …) výpočet kinetické energie = součet kinet. e. jednotlivých B moment setrvačnosti tuhého tělesa vzhledem k ose otáčení = fyzikální veličina, kt. vyjadřuje rozložení látky vzhledem k ose => jednotka : kg . m²

setrvačník = těleso, kt. se otáčí kolem osy souměrnosti, vzhledem k níž má velký moment setrvačnosti, velkou kinetickou energii osa setrvačníku zachovává svůj směr vzhledem k inerciální vztažné soustavě současně konaný posuvný i otáčivý pohyb v rámci osy: