KINEMATIKA 3 8. září 2012 VY_32_INOVACE_170104_Kinematika_3_DUM Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Mgr. Miroslava Víchová Obchodní akademie a Střední odborná škola logistická, Opava, příspěvková organizace. Vzdělávací materiál byl vytvořen v rámci OP VK 1.5 – EU peníze středním školám, registrační číslo CZ.1.07/1.5.00/34.0809.
Pohyb posuvný Pohyb otáčivý Pohyb složený
Pohyb posuvný Při pohybu posuvném opisují všechny body tělesa stejně dlouhé dráhy. Trajektorie všech bodů tělesa jsou stejné dlouhé a mají tvar přímky nebo křivky. Body tělesa mají stejnou rychlost a zrychlení (velikost a směr). Obr. 1
Těleso Tělesem v definici myslíme tzv. tuhé těleso, tj. těleso, které je absolutně nedeformovatelné. Při jakýchkoliv dějích se vzdálenost libovolných bodů tělesa nikdy nemění. Je tedy ideálním tělesem, protože jeho objem ani tvar se nemění.
Příklady posuvného pohybu Posuvný pohyb Uveď příklady těles, které se pohybují posuvným pohybem. Příklady posuvného pohybu
Příklady posuvných pohybů Obr. 2 Obr. 4 Otevírání a zavírání posuvných dveří auta. Pohyb křídy vůči tabuli. Obr. 3 Obr. 5 Pohyb lyží vůči podkladu. Pohyb počítačové myši po podložce při práci s počítačem. dále
Pohyb otáčivý Při pohybu otáčivém (rotačním) body tělesa opisují různé dráhy. Trajektoriemi bodů jsou křivky – kružnice nebo jejich části. Středy kružnic leží na jedné přímce – ose otáčení. Osa otáčení prochází tělesem nebo leží mimo těleso. Obr. 6
Pohyb otáčivý Uveď příklady těles, která konají otáčivý pohyb. Příklady otáčivého pohybu
Příklady otáčivých pohybů Obr. 7 Obr. 9 Pohyb ručiček po ciferníku náramkových hodinek. Otáčení lodního šroubu. Obr. 8 Obr. 10 Otáčení ruského kola. Otáčení gramofonové desky. dále
Pohyb složený Je složený z pohybu posuvného a otáčivého. Oba pohyby koná těleso současně. Obr.11
Pohyb složený Uveď příklady těles, které konají složený pohyb. Příklady složeného pohybu
Příklady složených pohybů Obr. 12 Obr. 14 Pohyb planet kolem Slunce. Pohyb taktovky v ruce dirigenta při řízení orchestru. Obr. 13 Obr. 15 Pohyb bowlingové koule po odhozu. Pohyb ojnice a pístu parní lokomotivy. dále
Rovnoměrný pohyb po kružnici 1. Popis pohybu 2. Úhlová dráha 6. Dostředivé zrychlení 3. Úhlová rychlost 5. Frekvence, perioda 4. Obvodová rychlost
Popis pohybu Rovnoměrný pohyb HB po kružnici je nejjednodušší křivočarý pohyb, jehož trajektorií je kružnice. Velikost rychlosti je konstantní, ale její směr se neustále mění. U tohoto pohybu rozlišujeme rychlost obvodovou (rychlost bodu po obvodu) a úhlovou rychlost. Obvodová rychlost HB má v každém bodě trajektorie směr tečny ke kružnici, po níž se HB pohybuje. Směr úhlové rychlosti se zachovává. Zpět na seznam pojmů další pojem
Úhlová dráha Úhlová dráha je definována jako podíl délky a poloměru kružnice. Značí se φ. Urazí-li HB dráhu s = 2 π r (celou kružnici), opíše jeho průvodič φ = 2 π rad = 360°. 1 rad ≈ 57° Zpět na seznam pojmů další pojem
Úhlová rychlost Úhlová rychlost ω je vektorová veličina, která je určena jako podíl úhlové dráhy a času. Pokud koná těleso rovnoměrný pohyb, je jeho úhlová rychlost konstantní. Tato rychlost popisuje změnu středového úhlu. (u všech bodů tělesa se mění stejným způsobem). Jednotkou úhlové rychlosti je [rad·s-1] Při výpočtu používáme [s-1] . Zpět na seznam pojmů další pojem
Obvodová rychlost Obvodovou rychlostí rozumíme rychlost bodů na obvodu kružnice. Odvození: Při odvození vycházíme ze vztahu pro rychlost rovnoměrného pohybu. Za dráhu dosazujeme vztah s úhlovou dráhou. Jednotkou obvodové rychlosti je [m·s-1] Příkladem může být pohyb bodu na plášti jedoucího kola. Zpět na seznam pojmů další pojem
Frekvence, perioda Frekvence je dána počtem oběhů HB po kružnici za 1 s. Značí se f, její jednotka je [s-1] nebo též hertz [Hz]. Perioda je doba, za kterou opíše HB celou kružnici. Značí se T a její jednotkou je [s]. Mezi frekvencí a periodou je převrácený vztah. Frekvence i perioda mají u rovnoměrného pohybu stálé hodnoty. Pohyby se stálou periodou a frekvencí považujeme za pohyby periodické. Zpět na seznam pojmů Dále
Frekvence, perioda Důležitý je též vztah mezi úhlovou rychlostí a periodou nebo frekvencí. Dosadíme–li do vztahu za (celá kružnice) a za dostaneme , případně . Zpět na seznam pojmů další pojem
Dostředivé zrychlení U rovnoměrného pohybu po kružnici se mění směr rychlosti. Změna rychlosti za čas představuje zrychlení. Toto zrychlení vyvolává stálé zakřivení trajektorie, směřuje do středu, a proto se nazývá dostředivé zrychlení. Pro výpočty používáme vztahy: nebo Velikost dostředivého zrychlení roste s druhou mocninou obvodové nebo úhlové rychlosti. Zpět na seznam pojmů Opakování pojmů
Opakování pojmů Přiřaď správně vzorečky k pojmům. Úhlová dráha Frekvence, perioda Přiřaď správně vzorečky k pojmům. START Úhlová rychlost Vztah mezi úhlovou rychlostí a periodou Obvodová rychlost Dostředivé zrychlení Zpět na seznam pojmů konec
CITACE ZDROJŮ ŠTOLL, Ivan. Fyzika pro netechnické obory SOŠ a SOU. Praha: Prometheus, 2003. ISBN 80-7196-223-6. Obr. 1 KAMARTON. File:Pneumatic cylinder (animation).gif: - Wikimedia Commons [online]. 30 March 2008 [cit. 2012-09-08]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/0d/Pneumatic_cylinder_%28animation%29.gif Obr. 2 MILAN, Jean-Jacques. File:Craie1.jpg: - Wikimedia Commons [online]. 11 November 2004 [cit. 2012-09-08]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/12/Craie1.jpg Obr. 3 RUSTAD, Karen. Fil:Computer mouse trap.jpg: - Wikimedia Commons [online]. 18 October 2005 [cit. 2012-09-08]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/81/Computer_mouse_trap.jpg Obr. 4 ARNAUD 25. File:Peugeot 1007 04.jpg: - Wikimedia Commons [online]. 10 May 2007 [cit. 2012-09-08]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/2/2c/Peugeot_1007_04.jpg
CITACE ZDROJŮ Obr. 5 SYRCRO. Soubor:Virpi Kuitunen teamsprint final duesseldorf 2006.jpg: - Wikimedia Commons [online]. 29 Octorber 2006 [cit. 2012-09-08]. Dostupné pod livencí Creative Commons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/63/Virpi_Kuitunen_teamsprint_final_duesseldorf_2006.jpg Obr. 6 MARVEL. File:Rotating earth (large).gif: - Wikimedia Commons [online]. 18 December 2004 [cit. 2012-09-08]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/2/2c/Rotating_earth_%28large%29.gif Obr. 7 BRINKMANNN, Markus. Datei:Ferry-rudder-and-propeller.jpg: - Wikimedia Commons [online]. 17. April 2007 [cit. 2012-09-08]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/59/Ferry-rudder-and-propeller.jpg Obr. 8 SIENICKI, Tomasz. File:Gramofon 1 ubt.jpeg: - Wikimedia Commons [online]. 4 November 2004 [cit. 2012-09-08]. Dostupné pod licenci Creative Commons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/8c/Gramofon_1_ubt.jpeg Obr. 9 OLTEN, Torsten. File:OMEGA-Speedmaster-Professional-Front.jpg: - Wikimedia Commons [online]. 2005 [cit. 2012-09-08]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/db/OMEGA-Speedmaster-Professional-Front.jpg
CITACE ZDROJŮ Obr. 10 MONNIAUX, David. File:London eye 501588 fh000038.jpg: - Wikimedia Commons [online]. 7 January 2006 [cit. 2012-09-08]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b7/London_eye_501588_fh000038.jpg Obr. 11 http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Radial_engine_large.gif hvezdicovy motor DUK. File:Radial engine large.gif: - Wikimedia Commons [online]. 10 November 2004 [cit. 2012-09-08]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/2/2e/Radial_engine_large.gif Obr .12 HAWS, Barbara. Fichier:Maazel 08.jpg: Wikimedia Commons [online]. 30 October 2006 [cit. 2012-09-08]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/c6/Maazel_08.jpg Obr .13 MILOSEVIC, Petar. File:Steam locomotive running gear.jpg: Wikimedia Commons [online]. 4 February 2012 [cit. 2012-09-08]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/97/Steam_locomotive_running_gear.jpg
CITACE ZDROJŮ Obr. 14 NASA. File:Solar sys.jpg: Wikimedia Commons [online]. 16 August 2005 [cit. 2012-09-08]. Dostupné pod licencí Creatice Commons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/c2/Solar_sys.jpg Obr. 15 FIR0002. Fichier:Bowling - albury.jpg: Wikimedia Commons [online]. 18 June 2006 [cit. 2012-09-08]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/98/Bowling_-_albury.jpg Obr. 16 DILMEN, Newit. File:Lightness rotate 36f cw.gif: Wikimedia Commons [online]. 14 September 2011 [cit. 2012-09-08]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/a3/Lightness_rotate_36f_cw.gif Pro vytvoření DUM byl použit Microsoft PowerPoint 2010
Děkuji za pozornost. Miroslava Víchová