INERCIÁLNÍ A NEINERCIÁLNÍ VZTAŽNÉ SOUSTAVY Podmínky používání prezentace Stažení, instalace na jednom počítači a použití pro soukromou potřebu jednoho uživatele je zdarma. Použití pro výuku jako podpůrný nástroj pro učitele či materiál pro samostudium žáka, rovněž tak použití jakýchkoli výstupů (obrázků, grafů atd.) pro výuku je podmíněno zakoupením licence pro užívání software E-učitel příslušnou školou. Cena licence je 250,- Kč ročně a opravňuje příslušnou školu k používání všech aplikací pro výuku zveřejněných na stránkách www.eucitel.cz. Na těchto stránkách je rovněž podrobné znění licenčních podmínek a formulář pro objednání licence. Pro jiný typ použití, zejména pro výdělečnou činnost, publikaci výstupů z programu atd., je třeba sjednat jiný typ licence. V tom případě kontaktujte autora (info@eucitel.cz) pro dojednání podmínek a smluvní ceny. OK © RNDr. Jiří Kocourek 2013

INERCIÁLNÍ A NEINERCIÁLNÍ VZTAŽNÉ SOUSTAVY © RNDr. Jiří Kocourek 2013

Opakování: Newtonovy pohybové zákony 1. Newtonův zákon - zákon setrvačnosti: Těleso setrvává v klidu nebo v rovnoměrném přímočarém pohybu, dokud na něj nepůsobí jiné těleso silou. 2. Newtonův zákon - zákon síly: Působí-li na těleso (hmotný bod) síla, uděluje mu zrychlení, jehož velikost je přímo úměrná velikosti působící síly a nepřímo úměrná hmotnosti tělesa. Směr zrychlení je stejný jako směr síly, která ho vyvolává. 3. Newtonův zákon - zákon akce a reakce: Silové působení mezi tělesy je vždy vzájemné. Tělesa na sebe působí stejně velkými opačně orientovanými silami (akce a reakce); tyto síly vznikají a zanikají současně.

Opakování: Newtonovy pohybové zákony 1. Newtonův zákon - zákon setrvačnosti: Těleso setrvává v klidu nebo v rovnoměrném přímočarém pohybu, dokud na něj nepůsobí jiné těleso silou. 2. Newtonův zákon - zákon síly: Působí-li na těleso (hmotný bod) síla, uděluje mu zrychlení, jehož velikost je přímo úměrná velikosti působící síly a nepřímo úměrná hmotnosti tělesa. Směr zrychlení je stejný jako směr síly, která ho vyvolává. 3. Newtonův zákon - zákon akce a reakce: Silové působení mezi tělesy je vždy vzájemné. Tělesa na sebe působí stejně velkými opačně orientovanými silami (akce a reakce); tyto síly vznikají a zanikají současně. V přírodě existují takové vztažné soustavy (nazýváme je inerciální), v nichž platí všechny tři Newtonovy zákony. Přibližně inerciální soustavy – soustava spojená s povrchem Země; soustava spojená se Sluncem atd. (nebo libovolná soustava, která se vůči inerciální soustavě pohybuje rovnoměrně přímočaře) Neinerciální soustavy – všechny ostatní – např. auto v zatáčce, rozjíždějící (brzdící) vlak, kolotoč, atd.

Zkoumejme některé typy vztažných soustav: Vztažná soustava pevně spojená s povrchem Země (např. dům):

v Zkoumejme některé typy vztažných soustav: Vztažná soustava pevně spojená s povrchem Země (např. dům): 2. Vztažná soustava pohybující se rovnoměrně přímočaře vzhledem k povrchu Země (např. vagón jedoucí konstantní rychlostí po rovné trati): v

v a Zkoumejme některé typy vztažných soustav: Vztažná soustava pevně spojená s povrchem Země (např. dům): 2. Vztažná soustava pohybující se rovnoměrně přímočaře vzhledem k povrchu Země (např. vagón jedoucí konstantní rychlostí po rovné trati): v 3. Vztažná soustava pohybující se rovnoměrně zrychleně vzhledem k povrchu Země (např. rozjíždějící se vagón jedoucí po rovné trati): a

v a w Zkoumejme některé typy vztažných soustav: Vztažná soustava pevně spojená s povrchem Země (např. dům): 2. Vztažná soustava pohybující se rovnoměrně přímočaře vzhledem k povrchu Země (např. vagón jedoucí konstantní rychlostí po rovné trati): v 3. Vztažná soustava pohybující se rovnoměrně zrychleně vzhledem k povrchu Země (např. rozjíždějící se vagón jedoucí po rovné trati): a 4. Vztažná soustava otáčející se s konstantní úhlovou rychlostí vzhledem k povrchu Země (např. kolotoč): w

Vztažná soustava pevně spojená s povrchem Země: Volně ležící těleso (např. kulička), na které nepůsobí síla, setrvá v klidu; nedá se samovolně do pohybu.

Vztažná soustava pevně spojená s povrchem Země: Volně ležící těleso (např. kulička), na které nepůsobí síla, setrvá v klidu; nedá se samovolně do pohybu. Působí-li jiné těleso (např. ruka) na kuličku silou, uvede ji do pohybu; zrychlení kuličky je přímo úměrné síle a nepřímo úměrné hmotnosti. F

Vztažná soustava pevně spojená s povrchem Země: Volně ležící těleso (např. kulička), na které nepůsobí síla, setrvá v klidu; nedá se samovolně do pohybu. Působí-li jiné těleso (např. ruka) na kuličku silou, uvede ji do pohybu; zrychlení kuličky je přímo úměrné síle a nepřímo úměrné hmotnosti.

Vztažná soustava pevně spojená s povrchem Země: Volně ležící těleso (např. kulička), na které nepůsobí síla, setrvá v klidu; nedá se samovolně do pohybu. Působí-li jiné těleso (např. ruka) na kuličku silou, uvede ji do pohybu; zrychlení kuličky je přímo úměrné síle a nepřímo úměrné hmotnosti. Silové působení je vzájemné; kulička působí na ruku stejně velkou, opačně orientovanou silou. – F F

Vztažná soustava pevně spojená s povrchem Země: Volně ležící těleso (např. kulička), na které nepůsobí síla, setrvá v klidu; nedá se samovolně do pohybu. Působí-li jiné těleso (např. ruka) na kuličku silou, uvede ji do pohybu; zrychlení kuličky je přímo úměrné síle a nepřímo úměrné hmotnosti. Silové působení je vzájemné; kulička působí na ruku stejně velkou, opačně orientovanou silou. Platí všechny tři Newtonovy zákony, soustava pevně spojená s povrchem Země je inerciální. – F F

2. Vztažná soustava pohybující se rovnoměrně přímočaře vzhledem k povrchu Země: a) Posuzujeme z hlediska (inerciální) soustavy pevně spojené s povrchem Země

2. Vztažná soustava pohybující se rovnoměrně přímočaře vzhledem k povrchu Země: a) Posuzujeme z hlediska (inerciální) soustavy pevně spojené s povrchem Země Kulička, na kterou nepůsobí síla, se pohybuje spolu s vagónem konstantní rychlostí – setrvává tedy v rovnoměrném přímočarém pohybu.

2. Vztažná soustava pohybující se rovnoměrně přímočaře vzhledem k povrchu Země: a) Posuzujeme z hlediska (inerciální) soustavy pevně spojené s povrchem Země Kulička, na kterou nepůsobí síla, se pohybuje spolu s vagónem konstantní rychlostí – setrvává tedy v rovnoměrném přímočarém pohybu.

2. Vztažná soustava pohybující se rovnoměrně přímočaře vzhledem k povrchu Země: a) Posuzujeme z hlediska (inerciální) soustavy pevně spojené s povrchem Země Kulička, na kterou nepůsobí síla, se pohybuje spolu s vagónem konstantní rychlostí – setrvává tedy v rovnoměrném přímočarém pohybu.

2. Vztažná soustava pohybující se rovnoměrně přímočaře vzhledem k povrchu Země: a) Posuzujeme z hlediska (inerciální) soustavy pevně spojené s povrchem Země F – F Kulička, na kterou nepůsobí síla, se pohybuje spolu s vagónem konstantní rychlostí – setrvává tedy v rovnoměrném přímočarém pohybu. Působí-li jiné těleso na kuličku silou, rychlost kuličky se změní; zrychlení kuličky je přímo úměrné síle a nepřímo úměrné hmotnosti. Silové působení je vzájemné; kulička působí na ruku stejně velkou, opačně orientovanou silou.

2. Vztažná soustava pohybující se rovnoměrně přímočaře vzhledem k povrchu Země: a) Posuzujeme z hlediska (inerciální) soustavy pevně spojené s povrchem Země Kulička, na kterou nepůsobí síla, se pohybuje spolu s vagónem konstantní rychlostí – setrvává tedy v rovnoměrném přímočarém pohybu. Působí-li jiné těleso na kuličku silou, rychlost kuličky se změní; zrychlení kuličky je přímo úměrné síle a nepřímo úměrné hmotnosti. Silové působení je vzájemné; kulička působí na ruku stejně velkou, opačně orientovanou silou.

2. Vztažná soustava pohybující se rovnoměrně přímočaře vzhledem k povrchu Země: a) Posuzujeme z hlediska (inerciální) soustavy pevně spojené s povrchem Země Kulička, na kterou nepůsobí síla, se pohybuje spolu s vagónem konstantní rychlostí – setrvává tedy v rovnoměrném přímočarém pohybu. Působí-li jiné těleso na kuličku silou, rychlost kuličky se změní; zrychlení kuličky je přímo úměrné síle a nepřímo úměrné hmotnosti. Silové působení je vzájemné; kulička působí na ruku stejně velkou, opačně orientovanou silou. Platí všechny tři Newtonovy zákony (což jsme očekávali – soustava spojená s povrchem Země je inerciální).

2. Vztažná soustava pohybující se rovnoměrně přímočaře vzhledem k povrchu Země: b) Posuzujeme z hlediska soustavy pevně spojené s vagónem

2. Vztažná soustava pohybující se rovnoměrně přímočaře vzhledem k povrchu Země: b) Posuzujeme z hlediska soustavy pevně spojené s vagónem Kulička, na kterou nepůsobí síla, setrvává v klidu.

2. Vztažná soustava pohybující se rovnoměrně přímočaře vzhledem k povrchu Země: b) Posuzujeme z hlediska soustavy pevně spojené s vagónem Kulička, na kterou nepůsobí síla, setrvává v klidu.

2. Vztažná soustava pohybující se rovnoměrně přímočaře vzhledem k povrchu Země: b) Posuzujeme z hlediska soustavy pevně spojené s vagónem F – F Kulička, na kterou nepůsobí síla, setrvává v klidu. Působí-li jiné těleso na kuličku silou, uvede ji do pohybu; zrychlení kuličky je přímo úměrné síle a nepřímo úměrné hmotnosti. Silové působení je vzájemné; kulička působí na ruku stejně velkou, opačně orientovanou silou.

2. Vztažná soustava pohybující se rovnoměrně přímočaře vzhledem k povrchu Země: b) Posuzujeme z hlediska soustavy pevně spojené s vagónem Kulička, na kterou nepůsobí síla, setrvává v klidu. Působí-li jiné těleso na kuličku silou, uvede ji do pohybu; zrychlení kuličky je přímo úměrné síle a nepřímo úměrné hmotnosti. Silové působení je vzájemné; kulička působí na ruku stejně velkou, opačně orientovanou silou.

2. Vztažná soustava pohybující se rovnoměrně přímočaře vzhledem k povrchu Země: b) Posuzujeme z hlediska soustavy pevně spojené s vagónem Kulička, na kterou nepůsobí síla, setrvává v klidu. Působí-li jiné těleso na kuličku silou, uvede ji do pohybu; zrychlení kuličky je přímo úměrné síle a nepřímo úměrné hmotnosti. Silové působení je vzájemné; kulička působí na ruku stejně velkou, opačně orientovanou silou. Platí všechny tři Newtonovy zákony. Soustava pevně spojená s vagónem (soustava, která se pohybuje rovnoměrně přímočaře vzhledem k inerciální soustavě) je rovněž inerciální.

2. Vztažná soustava pohybující se rovnoměrně přímočaře vzhledem k povrchu Země: Kulička, na kterou nepůsobí síla, setrvává v klidu. Působí-li jiné těleso na kuličku silou, uvede ji do pohybu; zrychlení kuličky je přímo úměrné síle a nepřímo úměrné hmotnosti. Silové působení je vzájemné; kulička působí na ruku stejně velkou, opačně orientovanou silou. Platí všechny tři Newtonovy zákony. Soustava pevně spojená s vagónem (soustava, která se pohybuje rovnoměrně přímočaře vzhledem k inerciální soustavě) je rovněž inerciální. Všechny inerciální soustavy jsou rovnocenné. Všechny mechanické pokusy dopadnou ve všech inerciálních soustavách stejně (Galileiho princip relativity)

3. Vztažná soustava pohybující se rovnoměrně zrychleně vzhledem k povrchu Země: a) Posuzujeme z hlediska (inerciální) soustavy pevně spojené s povrchem Země

3. Vztažná soustava pohybující se rovnoměrně zrychleně vzhledem k povrchu Země: a) Posuzujeme z hlediska (inerciální) soustavy pevně spojené s povrchem Země Kulička, na kterou nepůsobí síla, setrvává v klidu (vůči inerciální soustavě spojené se Zemí), vagón jí proto ujíždí.

3. Vztažná soustava pohybující se rovnoměrně zrychleně vzhledem k povrchu Země: a) Posuzujeme z hlediska (inerciální) soustavy pevně spojené s povrchem Země Kulička, na kterou nepůsobí síla, setrvává v klidu (vůči inerciální soustavě spojené se Zemí), vagón jí proto ujíždí.

3. Vztažná soustava pohybující se rovnoměrně zrychleně vzhledem k povrchu Země: b) Posuzujeme z hlediska soustavy pevně spojené s vagónem

3. Vztažná soustava pohybující se rovnoměrně zrychleně vzhledem k povrchu Země: b) Posuzujeme z hlediska soustavy pevně spojené s vagónem Kulička se začne pohybovat, aniž by na ni působilo jiné těleso silou. Neplatí tedy 1. Newtonův zákon.

3. Vztažná soustava pohybující se rovnoměrně zrychleně vzhledem k povrchu Země: b) Posuzujeme z hlediska soustavy pevně spojené s vagónem Kulička se začne pohybovat, aniž by na ni působilo jiné těleso silou. Neplatí tedy 1. Newtonův zákon. Soustava pevně spojená s vagónem (soustava, která se pohybuje rovnoměrně zrychleně vzhledem k inerciální soustavě) není inerciální.

3. Vztažná soustava pohybující se rovnoměrně zrychleně vzhledem k povrchu Země: Jaké síly působí na kuličku ?

3. Vztažná soustava pohybující se rovnoměrně zrychleně vzhledem k povrchu Země: a) Posuzujeme z hlediska (inerciální) soustavy pevně spojené s povrchem Země Kulička se pohybuje zrychleným pohybem – musí na ni tedy působit síla. Reakce na tuto sílu (síla, kterou působí kulička na siloměr) natahuje pružinu a způsobuje výchylku siloměru.

m ... hmotnost tělesa (kuličky) ; a ... zrychlení soustavy 3. Vztažná soustava pohybující se rovnoměrně zrychleně vzhledem k povrchu Země: a) Posuzujeme z hlediska (inerciální) soustavy pevně spojené s povrchem Země a – F F Kulička se pohybuje zrychleným pohybem – musí na ni tedy působit síla. Reakce na tuto sílu (síla, kterou působí kulička na siloměr) natahuje pružinu a způsobuje výchylku siloměru. Podle 2. Newtonova zákona: m ... hmotnost tělesa (kuličky) ; a ... zrychlení soustavy

3. Vztažná soustava pohybující se rovnoměrně zrychleně vzhledem k povrchu Země: b) Posuzujeme z hlediska soustavy pevně spojené s vagónem

3. Vztažná soustava pohybující se rovnoměrně zrychleně vzhledem k povrchu Země: b) Posuzujeme z hlediska soustavy pevně spojené s vagónem Siloměr ukázal výchylku – uvnitř neinerciální soustavy proto na těleso působí síla, která však nemá původ ve vzájemném působení těles. Nazývá se setrvačná síla.

3. Vztažná soustava pohybující se rovnoměrně zrychleně vzhledem k povrchu Země: b) Posuzujeme z hlediska soustavy pevně spojené s vagónem Siloměr ukázal výchylku – uvnitř neinerciální soustavy proto na těleso působí síla, která však nemá původ ve vzájemném působení těles. Nazývá se setrvačná síla.

m ... hmotnost tělesa (kuličky) ; 3. Vztažná soustava pohybující se rovnoměrně zrychleně vzhledem k povrchu Země: b) Posuzujeme z hlediska soustavy pevně spojené s vagónem a FS Siloměr ukázal výchylku – uvnitř neinerciální soustavy proto na těleso působí síla, která však nemá původ ve vzájemném působení těles. Nazývá se setrvačná síla. Tato síla má stejnou velikost, jako síla působící na kuličku v inerciální soustavě (siloměr ukazuje stejnou výchylku), má však opačný směr. Platí tedy: m ... hmotnost tělesa (kuličky) ; a ... zrychlení neinerciální soustavy (vagónu)

m ... hmotnost tělesa (kuličky) ; 3. Vztažná soustava pohybující se rovnoměrně zrychleně vzhledem k povrchu Země: b) Posuzujeme z hlediska soustavy pevně spojené s vagónem a FS Siloměr ukázal výchylku – uvnitř neinerciální soustavy proto na těleso působí síla, která však nemá původ ve vzájemném působení těles. Nazývá se setrvačná síla. Tato síla má stejnou velikost, jako síla působící na kuličku v inerciální soustavě (siloměr ukazuje stejnou výchylku), má však opačný směr. Platí tedy: m ... hmotnost tělesa (kuličky) ; a ... zrychlení neinerciální soustavy (vagónu) Pokud by kulička nebyla upevněna na siloměru, dala by se do pohybu se zrychlením – a . Pro setrvačné síly tedy platí 2. Newtonův zákon.

3. Vztažná soustava pohybující se rovnoměrně zrychleně vzhledem k povrchu Země: b) Posuzujeme z hlediska soustavy pevně spojené s vagónem a FS Jelikož setrvačná síla nevzniká vzájemným působením těles, nemůže mít ani reakci – 3. Newtonův zákon tedy neplatí.

3. Vztažná soustava pohybující se rovnoměrně zrychleně vzhledem k povrchu Země: b) Posuzujeme z hlediska soustavy pevně spojené s vagónem a FS V neinerciálních soustavách neplatí 1. ani 3. Newtonův zákon. 2. Newtonův zákon platí pro setrvačné síly, které vznikají díky neinerciálnosti soustavy, nikoli vzájemným působením těles.

4. Vztažná soustava otáčející se s konstantní úhlovou rychlostí vzhledem k povrchu Země: w

(Kulička je nejprve upevněna; v jistém okamžiku ji uvolníme.) 4. Vztažná soustava otáčející se s konstantní úhlovou rychlostí vzhledem k povrchu Země: a) Posuzujeme z hlediska (inerciální) soustavy pevně spojené s povrchem Země (Kulička je nejprve upevněna; v jistém okamžiku ji uvolníme.)

4. Vztažná soustava otáčející se s konstantní úhlovou rychlostí vzhledem k povrchu Země: a) Posuzujeme z hlediska (inerciální) soustavy pevně spojené s povrchem Země Od okamžiku uvolnění na kuličku nepůsobí žádná síla. Kulička se tedy podle 1. Newtonova zákona pohybuje dále rovnoměrně přímočaře.

4. Vztažná soustava otáčející se s konstantní úhlovou rychlostí vzhledem k povrchu Země: a) Posuzujeme z hlediska (inerciální) soustavy pevně spojené s povrchem Země Od okamžiku uvolnění na kuličku nepůsobí žádná síla. Kulička se tedy podle 1. Newtonova zákona pohybuje dále rovnoměrně přímočaře.

4. Vztažná soustava otáčející se s konstantní úhlovou rychlostí vzhledem k povrchu Země: b) Posuzujeme z hlediska otáčející se soustavy pevně spojené s kolotočem

4. Vztažná soustava otáčející se s konstantní úhlovou rychlostí vzhledem k povrchu Země: b) Posuzujeme z hlediska otáčející se soustavy pevně spojené s kolotočem Kulička se dala do pohybu bez působení jiného tělesa. 1. Newtonův zákon tedy neplatí.

4. Vztažná soustava otáčející se s konstantní úhlovou rychlostí vzhledem k povrchu Země: b) Posuzujeme z hlediska otáčející se soustavy pevně spojené s kolotočem Kulička se dala do pohybu bez působení jiného tělesa. 1. Newtonův zákon tedy neplatí. Soustava pevně spojená s kolotočem (otáčející se konstantní úhlovou rychlostí) není inerciální.

Jaké síly působí v otáčejících se soustavách ? 4. Vztažná soustava otáčející se s konstantní úhlovou rychlostí vzhledem k povrchu Země: Jaké síly působí v otáčejících se soustavách ?

Nazývá se dostředivá síla. 4. Vztažná soustava otáčející se s konstantní úhlovou rychlostí vzhledem k povrchu Země: a) Posuzujeme z hlediska (inerciální) soustavy pevně spojené s povrchem Země Trajektorii kuličky je nutné neustále zakřivovat (podle 1. Newtonova zákona má „snahu“ se pohybovat rovnoměrně přímočaře). Zakřivení trajektorie způsobuje síla mířící vždy do středu otáčení (v našem případě síla pružnosti pružiny siloměru). Nazývá se dostředivá síla. Reakce na tuto sílu napíná pružinu a způsobuje výchylku siloměru.

4. Vztažná soustava otáčející se s konstantní úhlovou rychlostí vzhledem k povrchu Země: a) Posuzujeme z hlediska (inerciální) soustavy pevně spojené s povrchem Země Trajektorii kuličky je nutné neustále zakřivovat (podle 1. Newtonova zákona má „snahu“ se pohybovat rovnoměrně přímočaře). Zakřivení trajektorie způsobuje síla mířící vždy do středu otáčení (v našem případě síla pružnosti pružiny siloměru). Nazývá se dostředivá síla. Reakce na tuto sílu napíná pružinu a způsobuje výchylku siloměru. Fd – Fd

ad ... dostředivé zrychlení rovnoměrného pohybu po kružnici 4. Vztažná soustava otáčející se s konstantní úhlovou rychlostí vzhledem k povrchu Země: a) Posuzujeme z hlediska (inerciální) soustavy pevně spojené s povrchem Země Trajektorii kuličky je nutné neustále zakřivovat (podle 1. Newtonova zákona má „snahu“ se pohybovat rovnoměrně přímočaře). Zakřivení trajektorie způsobuje síla mířící vždy do středu otáčení (v našem případě síla pružnosti pružiny siloměru). Nazývá se dostředivá síla. Reakce na tuto sílu napíná pružinu a způsobuje výchylku siloměru. Fd – Fd Podle 2. Newtonova zákona platí: ad ... dostředivé zrychlení rovnoměrného pohybu po kružnici

ad ... dostředivé zrychlení rovnoměrného pohybu po kružnici 4. Vztažná soustava otáčející se s konstantní úhlovou rychlostí vzhledem k povrchu Země: a) Posuzujeme z hlediska (inerciální) soustavy pevně spojené s povrchem Země Trajektorii kuličky je nutné neustále zakřivovat (podle 1. Newtonova zákona má „snahu“ se pohybovat rovnoměrně přímočaře). Zakřivení trajektorie způsobuje síla mířící vždy do středu otáčení (v našem případě síla pružnosti pružiny siloměru). Nazývá se dostředivá síla. Reakce na tuto sílu napíná pružinu a způsobuje výchylku siloměru. Fd – Fd Podle 2. Newtonova zákona platí: ad ... dostředivé zrychlení rovnoměrného pohybu po kružnici

4. Vztažná soustava otáčející se s konstantní úhlovou rychlostí vzhledem k povrchu Země: b) Posuzujeme z hlediska otáčející se soustavy pevně spojené s kolotočem

4. Vztažná soustava otáčející se s konstantní úhlovou rychlostí vzhledem k povrchu Země: b) Posuzujeme z hlediska otáčející se soustavy pevně spojené s kolotočem Siloměr ukazuje výchylku – na kuličku tedy působí síla, která ovšem nemá původ ve vzájemném působení těles, ale v neinerciálnosti soustavy. Je to tedy opět druh síly setrvačné, která se v tomto případě nazývá odstředivá síla.

4. Vztažná soustava otáčející se s konstantní úhlovou rychlostí vzhledem k povrchu Země: b) Posuzujeme z hlediska otáčející se soustavy pevně spojené s kolotočem Siloměr ukazuje výchylku – na kuličku tedy působí síla, která ovšem nemá původ ve vzájemném působení těles, ale v neinerciálnosti soustavy. Je to tedy opět druh síly setrvačné, která se v tomto případě nazývá odstředivá síla. FO

4. Vztažná soustava otáčející se s konstantní úhlovou rychlostí vzhledem k povrchu Země: b) Posuzujeme z hlediska otáčející se soustavy pevně spojené s kolotočem Siloměr ukazuje výchylku – na kuličku tedy působí síla, která ovšem nemá původ ve vzájemném působení těles, ale v neinerciálnosti soustavy. Je to tedy opět druh síly setrvačné, která se v tomto případě nazývá odstředivá síla. Odstředivá síla je stejně velká jako síla dostředivá působící na kuličku v inerciální soustavě (siloměr ukazuje stejnou výchylku), je však opačně orientovaná: FO

4. Vztažná soustava otáčející se s konstantní úhlovou rychlostí vzhledem k povrchu Země: b) Posuzujeme z hlediska otáčející se soustavy pevně spojené s kolotočem Siloměr ukazuje výchylku – na kuličku tedy působí síla, která ovšem nemá původ ve vzájemném působení těles, ale v neinerciálnosti soustavy. Je to tedy opět druh síly setrvačné, která se v tomto případě nazývá odstředivá síla. Odstředivá síla je stejně velká jako síla dostředivá působící na kuličku v inerciální soustavě (siloměr ukazuje stejnou výchylku), je však opačně orientovaná: FO Pokud by kulička nebyla upevněna na siloměru, dala by se do pohybu s počátečním zrychlením – a (její další pohyb by však byl komplikovanější). Pro odstředivou sílu tedy opět platí 2. Newtonův zákon.

4. Vztažná soustava otáčející se s konstantní úhlovou rychlostí vzhledem k povrchu Země: b) Posuzujeme z hlediska otáčející se soustavy pevně spojené s kolotočem Siloměr ukazuje výchylku – na kuličku tedy působí síla, která ovšem nemá původ ve vzájemném působení těles, ale v neinerciálnosti soustavy. Je to tedy opět druh síly setrvačné, která se v tomto případě nazývá odstředivá síla. Odstředivá síla je stejně velká jako síla dostředivá působící na kuličku v inerciální soustavě (siloměr ukazuje stejnou výchylku), je však opačně orientovaná: FO

4. Vztažná soustava otáčející se s konstantní úhlovou rychlostí vzhledem k povrchu Země: b) Posuzujeme z hlediska otáčející se soustavy pevně spojené s kolotočem FO Jelikož odstředivá síla nevzniká vzájemným působením těles, nemůže mít ani reakci – 3. Newtonův zákon tedy neplatí ani v otáčející se soustavě.

4. Vztažná soustava otáčející se s konstantní úhlovou rychlostí vzhledem k povrchu Země: b) Posuzujeme z hlediska otáčející se soustavy pevně spojené s kolotočem V otáčející se vztažné soustavě (stejně jako v jiných neinerciálních soustavách) neplatí 1. ani 3. Newtonův zákon. 2. Newtonův zákon platí pro odstředivé síly, které vznikají díky neinerciálnosti soustavy, nikoli vzájemným působením těles. FO

Setrvačné síly v praxi (video): Náraz auta do překážky Otáčející se nádoba s vodou Centrifuga

Obrázky, animace a videa použité v prezentacích E-učitel jsou buď originálním dílem autora, nebo byly převzaty z volně dostupných internetových stránek.