Strojní mechanika MECHANIKA Autor: Ing. Jaroslav Kolář   Autor: Ing. Jaroslav Kolář Střední odborná škola a Střední odborné učiliště, Vyškov, Sochorova 15 Vyškov 2011 - 2012 Tento materiál vznikl v rámci projektu Interaktivní výuka odborných předmětů a matematiky na středních školách stavebního a strojírenského zaměření dle Školního vzdělávacího programu (reg. č. projektu CZ.1.07/1.1.02/03.0030) Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem ČR.

část fyziky, která se zabývá klidem a pohybem tuhých těles a tekutin MECHANIKA část fyziky, která se zabývá klidem a pohybem tuhých těles a tekutin

OTCOVÉ SOUČASNÉ MECHANIKY Galileo Galilei Toskánsko 1564 - 1642 Isaac Newton Anglie 1643 - 1727 Albert Einstein Německo, USA 1879 - 1955

ROZDĚLENÍ TECHNICKÉ MECHANIKY MECHANIKA TUHÝCH TĚLES – GEOMECHANIKA MECHANIKA KAPALIN – HYDROMECHANIKA MECHANIKA PLYNŮ – AEROMECHANIKA MECHANIKA TEPELNÝCH PROCESŮ - TERMOMECHANIKA

GEOMECHANIKA MECHANIKA DOKONALE TUHÝCH TĚLES STATIKA KINEMATIKA DYNAMIKA MECHANIKA PRUŽNÝCH TĚLES PRUŽNOST A PEVNOST ROZDĚLENÍ MECHANIKY

STATIKA Nauka o silách a jejich rovnováze ROVNOVÁHA NA PÁCE TĚŽIŠTĚ GEOMECHANIKA

KINEMATIKA Nauka o pohybu těles v prostoru a čase bez ohledu na působící síly. PŘEVODY MECHANISMY GEOMECHANIKA

DYNAMIKA Nauka o pohybu těles s ohledem na působící síly a setrvačné vlastnosti těles. Jaké síly mají vliv na spotřebu auta? Tíhová síla Odpor vzduchu Setrvačná síla Pneumatiky Vnitřní tření GEOMECHANIKA

Deformace při vzpěru tyče. PRUŽNOST A PEVNOST Zkoumá vnitřní síly a deformaci těles. Deformace při vzpěru tyče. GEOMECHANIKA

HYDROMECHANIKA Nauka o kapalinách – jejich statice a dynamice. ZVEDÁK VODNÍ DÍLA ROZDĚLENÍ MECHANIKY

AEROMECHANIKA Nauka o plynech – jejich statice a dynamice. VENTILÁTOR KOMPRESOR ROZDĚLENÍ MECHANIKY

TERMOMECHANIKA Část mechaniky, která se zabývá změnami vlastností těles všech skupenství působením tepla. JADERNÁ ELEKTRÁRNA SPALOVACÍ MOTOR ROZDĚLENÍ MECHANIKY

VELIČINY A JEDNOTKY Veličina – každá vlastnost hmoty, která se dá fyzikálně popsat. Základní vlastnosti hmotného tělesa – hmotnost, čas a prostor Fyzikální veličina, která má stále stejnou hodnotu se nazývá konstanta. Veličiny rozdělujeme na skalární a vektorové. Jednotka – jednotkové množství veličiny. Číselná hodnota veličiny udává kolikrát je hodnota větší než jednotkové množství.

MEZINÁRODNÍ SOUSTAVA SI ZÁKLADNÍ JEDNOTKY SI MEZINÁRODNÍ SOUSTAVA SI JEDNOTKA ZNAČKA VELIČINA metr m délka sekunda s čas kilogram kg hmotnost kelvin K teplota kandela cd svítivost mol látkové množství ampér A elektrický proud doplňkové jednotky radián RAD rovinný úhel steradián SRAD prostorový úhel

ODVOZENÉ JEDNOTKY V mechanice používáme i další jednotky k veličinám, které jsou důležité pro zkoumání chování těles ve strojírenství. Tyto jednotky jsou odvozené od základních. Veličina Jednotka Rychlost m.s-1 Zrychlení m.s-2 Plocha m2 Objem m3 Síla N = kg.m.s-2 Tlak (napětí) Pa = N.m-2 Energie J = N.m Výkon W = J.s-1

ČASTO NEPOUŽÍVANÉ PRO VÝPOČTY VEDLEJŠÍ JEDNOTKY Používají se u veličin, které mají jinou základní jednotku. Rovinný úhel °, ',“ Teplota °C Čas h, min Objem l ČASTO NEPOUŽÍVANÉ PRO VÝPOČTY

NÁSOBKY A DÍLY JEDNOTEK Máme je pro vyjádření velmi malých nebo moc velkých množství veličin. Násobky Díly deka 101 deci 10-1 hekto 102 centi 10-2 kilo 103 mili 10-3 mega 106 mikro 10-6 giga 109 nano 10-9 tera 1012 piko 10-12

SÍLA Fyzikální veličina charakterizující vzájemné působení mezi tělesy, při kterých se mění jejich poloha nebo se tělesa deformují. Označení síly – velká písmena a indexy. F, G, R, FR, F1, F5, ….

N E W T O N jednotka síly v soustavě SI Newton je pojmenován po anglickém fyzikovi Isaacu Newtonovi (1643 -1727). 1 newton je definován jako síla, která udělí tělesu o hmotnosti 1kg zrychlení 1m.s-2.

1N odpovídá tedy přibližně hmotnosti: VELIKOST 1NEWTONU Tíhová síla je definována: G = m . g, kde m je hmotnost tělesa a g je gravitační konstanta. Velikost konstanty g = 9,81 (10) N.kg-1 . 1N odpovídá tedy přibližně hmotnosti: 1/10 kg = 0,1 kg = 100 g = 10 dkg. Co vyvodí sílu 1N? 10 dkg salámu

URČENÍ SÍLY V ROVINĚ F F  P Síla je jednoznačně určena: y působištěm P – bodem o určitých souřadnicích směrem  - směrovým úhlem Velikostí F - úsečkou v měřítku Orientací - šipkou F F  P x

ÚČINEK SIL NA TĚLESO POHYBOVÝ DEFORMAČNÍ F F F F F

ZÁKON ZRYCHLUJÍCÍ SÍLY POHYBOVÉ ZÁKONY Tvoří základ klasické mechaniky. ZÁKON SETRVAČNOSTI Každé těleso setrvává ve stavu klidu nebo rovnoměrného přímočarého pohybu, pokud není nuceno vnějšími silami tento stav změnit. ZÁKON ZRYCHLUJÍCÍ SÍLY Působí-li na těleso síla, udílí mu vždy určité zrychlení, které je přímo úměrné hmotnosti tělesa. F = m.a ZÁKON AKCE A REAKCE Každá akce způsobuje stejně velkou reakci, stejného směru a opačné orientace. Akce a reakce jsou dvě síly. Současně vznikají i zanikají.

Seznam zdrojů Mechanismus Obrázky: Galileo Galilei http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Galileo.arp.300pix.jpg Isaac Newton http://commons.wikimedia.org/wiki/File:GodfreyKneller-IsaacNewton-1689.jpg Albert Einstein http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Albert_Einstein_(Nobel).png Houpačka http://commons.wikimedia.org/wiki/File:SeesawWithKids_wb.png Těžiště http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Center_gravity_2.svg Převod http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Worm-WormWheel-gearbox.jpg Autor: Glenn McKechnie Datum: 29. 8. 2005 Mechanismus http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Mechanism_analysis.png Autor: VanBuren Datum: 20. 8. 2008 Automobil http://commons.wikimedia.org/wiki/File:2001-2003_Peugeot_206_(T1)_GTi_3-door_hatchback_01.jpg Vzpěr http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Buckled_column.svg Zvedák http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Cric_005.jpg

Seznam zdrojů Obrázky: Přehrada http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Edertalsperre.jpg Autor: Andreas Trepte Datum: 9. 10. 2005 Ventilátor http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Ventilador_Electrico_Piso.jpg Kompresor http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Axial_compressor.gif Motor http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Internal_combustion_engine_pistons_of_partial_cross-sectional_view_.jpg Autor: Mj-bird Datum: 11. 12. 2010 Jaderná elektrárna http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Gundremmingen_Nuclear_Power_Plant.jpg Autor: Felix König Datum: 31. 7. 2008