Fyzika - skripta

Zákon platí přesně, pokud hmotnosti planet jsou vzhledem k hmotnosti Slunce zanedbatelně malé.

Délka hlavní poloosy Země (vzdálenost Země od Slunce) je 149,6∙109 m, tato délka se nazývá astronomická jednotka (AU).

1. Mechanika tuhého tělesa

Tuhé těleso

je ideální těleso, jehož tvar ani objem se účinkem libovolně velkých sil nemění. Tuhé těleso je pouze model reálného tělesa.

Otáčivý a posuvný pohyb tuhého tělesa

Posuvný pohyb (translaci) koná těleso, jehož všechny body mají v daném okamžiku stejnou rychlost.

Při rotaci tělesa mají všechny body ve stejném okamžiku stejnou úhlovou rychlost, přičemž opisují soustředné kružnice se středem na ose otáčení.

1. Moment síly

, kde vzdálenost d se nazývá rameno síly a úhel ϕ udává úhel, který svírá síla F s kolmicí k ramenu síly.

1. Směr momentu síly

Směr vektoru M určujeme pomocí pravidla pravé ruky: položíme-li pravou ruku na povrch tělesa tak, aby prsty ukazovaly směr otáčení tělesa, pak vztyčený palec ukazuje směr momentu síly.

1. Skládání momentů sil

Výsledný moment sil se rovná vektorovému součtu momentů jednotlivých sil:

1. Momentová věta

Otáčivý účinek sil působících na těleso se ruší, je-li jejich výsledný moment sil vzhledem k dané ose nulový.

1. Skládání sil působících na tuhé těleso

1. Různoběžné síly

Pokud působí dvě různoběžné síly v bodech A,B, posuneme je po jejich vektorových přímkách do společného působiště v bodě C. Doplněním na rovnoběžník získáme výslednici, kterou posuneme po její vektorové přímce na spojnici bodů A,B.

1. Rovnoběžné síly

Působiště je spojnice sil F1' a –F2'.

Síly F' jsou pouze myšlené síly, které mají stejnou velikost jako síly F, ale mají působiště v opačných bodech.

Výsledná síla:

1. Moment dvojice sil

Dvojici sil tvoří dvě stejně velké rovnoběžné síly F,F'.

Momenty sil: a

Moment dvojice sil:

Protože , je výsledný moment dvojice sil:

1. Rozkládání síly na dvě složky

1. Dvě různoběžné složky

2. Dvě rovnoběžné složky

1. Těžiště tělesa

je působiště výsledné tíhové síly.

Pravidelná stejnorodá tělesa mají těžiště ve svém geometrickém středu.

Osově souměrná tělesa mají těžiště na ose souměrnosti.

U nepravidelných těles určujeme těžiště pokusem (např. zavěšováním tělesa za různé body jeho povrchu).

1. Rovnovážná poloha tělesa

Pohybový účinek všech sil působících na těleso se ruší.

1. Poloha stálá (stabilní)

Tělesa se po vychýlení vrací do rovnovážné polohy. Těleso má nejmenší možnou potenciální energii.

1. Poloha vratká (labilní)

Po vychýlení se těleso samovolně nevrátí. Těleso má největší možnou potenciální energii.

1. Poloha volná (indiferentní)

Těleso zůstane po vychýlení v jakékoli poloze. Potenciální energie se nemění.

1. Stabilita tělesa

Práce, kterou je třeba vykonat pro přemístění tělesa z rovnovážné polohy stálé do polohy vratké, určuje jeho stabilitu.