Dynamika

Dynamika

• Studuje příčiny pohybu těles

• Proč a za jakých podmínek se tělesa pohybují

• Základem jsou tři pohybové zákony, které vyslovil Isaac Newton

Síla a její účinky

• Síla se projevuje při vzájemném působení těles

  • Kontaktem těles

  • Prostřednictvím silových polí -> gravitační, magnetické, elektrické

• Silové působení se projevuje:

  • Deformací těles

    • Deformační a statické účinky síly

  • Změnou pohybového stavu těles

    • Pohybové dynamické účinky síly

• Síla je vektor a její jednotkou je newton N

  • Určena velikostí, působištěm a směrem

• Síly, které působí na soustavu těles, řadíme do 2 skupin:

  • Vnitřní

    • Síly, kterými na sebe působí pouze tělesa dané soustavy

      • Síly akce a reakce

    • Nemění pohybový stav soustavy

    • Pohybový stav jednotlivých těles v soustavě se měnit může

  • Vnější

    • Síly, které působí na tělesa soustavy nebo celou soustavu „z venku“

    • Mění pohybový stav soustavy

• Podle práce, kterou síly konají, je dělíme na:

  • Síly konzervativní

    • Práce jimi vykonaná nezávisí na cestě, ale na počáteční a konečné poloze tělesa

    • Například gravitační síla

    • Pokud působí na těleso pouze tyto síly, pak se zachovává jeho mechanická energie

    • Práce těchto sil na uzavřené dráze je rovna nule

  • Síly nekonzervativní

    • Jejich práce závisí na dráze a je vždy nenulová

    • Neplatí zákon zachování energie

      • Část mechanické energie se přemění na jiné formy

        • Například teplo při tření nebo energie deformační

• Izolované těleso

  • Takové, na které nepůsobí žádné síly

  • V pozemských podmínkách neexistují, proto jsme si vytvořili jeho model:

    • Těleso, na které působí síly tak, že jejich výslednice je nulová

      • Výslednice = síla, která má na těleso stejný účinek jako všechny působící síly

      • Například těleso na hladké vodorovné podložce

První pohybový zákon – zákon setrvačnosti

• Těleso setrvává v klidu nebo pohybu rovnoměrném přímočarém, pokud není nuceno vnějšími silami tento svůj stav změnit.

• První pohybový zákon definuje podstatnou vlastnost všech těles -> setrvačnost

• Všechny soustavy, ve kterých platí 1. PZ se nazývají – inerciální vztažné soustavy

  • Změna pohybového stavu tělesa může nastat pouze

    • Silovým působením jiných těles

    • Působením silových polí

  • Volbou vhodné inerciální soustavy se zjednodušuje popis pohybů

  • Například geocentrická soustava

    • Vztažná soustava spojená se Zemí

  • Každá vztažná soustava, která je vzhledem k inerciální soustavě v klidu nebo v rovnoměrném přímočarém pohybu, je rovněž inerciální

  • V inerciálních soustavách platí mechanický princip relativity

    • = Galileiho princip relativity

      • Zákony mechaniky jsou stejné ve všech inerciálních vztažných soustavách. Mechanickými pokusy nelze rozlišit inerciální vztažné soustavy.

        • => mechanickými pokusy s kyvadlem, volným pádem atd. nelze určit, zda daná inerciální soustava je v klidu nebo se pohybuje rovnoměrně přímočaře