Dynamika mechanického pohybu

Dynamika - zaoberá sa príčinami pohybu. Zisťuje, za akých podmienok nastávajú jednotlivé pohyby. Príčinou pohybu je sila - dynamis. Označujeme ju F, je to vektor určený smerom, veľkosťou, pôsobiskom, [N] - Newton. Sila vyjadruje vzájomné pôsobenie telies, ktoré nazývame interakcia. V prírode poznáme tieto interakcie : a) gravitačné- medzi hmotnými objektami

b) elektromagnetické - medzi elektricky nabitými časticami, magnetmi

c) silné - medzi časticami v jadre

d) slabé - pri rádioaktívnych premenách (rozpad neutrónu).

 

Interakcia sa uskutočňuje :

a) vzájomným dotykom telies

b) prostredníctvom polí

 

Účinky interakcie :

a) deformácia telies - zmena tvaru telesa

b) zmena pohybového stavu telies

 

Dynamikou sa zaoberal ang. fyzik Isaac Newton. Sformuloval 3 pohybové zákony, ktoré tvoria základ klasickej mechaniky.

 

1.NPZ - z. zotrvačnosti : každý HB v inerciálnej sústave zostáva v pokoji alebo v RPP, kým nie je nútený vonkajšími silami tento svoj stav zmeniť.

 

Vzťažné sústavy v ktorých HB zostáva v pokoji alebo v RPP sa nazýva inerciálna vzťažná sústava (IVS). Zmena pohybového stavu telesa môže nastať iba vzájomným pôsobením. Príkladom je Zem, alebo každá sústava ktorá vzhľadom na Zem koná RPP.

 

Využitie

1.NPZ : prášenie,

2.NPZ : matematicky : F = Δp /Δt, pomer zmeny hybnosti telesa a doby za ktorú táto zmena nastala sa rovná pôsobiacej sile.

 

Hybnosť telesa : p = m .v, [kg . m . s - 1], vektor, má rovnaký smer ako okamžitá rýchlosť telesa.

 

Platí : F = Δp /Δt = m . Δv /Δt = m . a. Definujeme silu 1 N = sile, ktorá telesu s m = 1 kg udelí zrýchlenie 1 m . s - 2.

 

Dôsledky 2.NPZ - z. sily :

a) ak F = 0, tak a = 0,potom v = konštante a teleso koná RPP, alebo v = o a teleso je v pokoji.

b) F = konštante, potom a = konštante, teleso koná RZP

Ak poznáme silu,ktorá pôsobí na teleso a zrýchlenie ktoré mu udelí, môžeme určiť zotrvačnú hmotnosť telesa. Vážením telies, t.z. porovnávaním tiaže telesa a závažia určujeme gravitačnú hmotnosť. Zotrvačná a gravitačná hmotnosť sú rovnaké.

 

3.NPZ - z. akcie a reakcie: dva hmotné body na seba navzájom pôsobia rovnako veľkými silami opačného smeru : F1 = - F2

 


 

Sily akcie a reakcie súčasne vznikajú a zanikajú, každá z nich pôsobí na iné teleso a preto sa vo svojich účinkoch nemôžu rušiť. Pohybový účinok síl nemusí byť rovnaký. Napr. zrážka dvoch gúľ s rôznou hmotnosťou. Na obe pôsobia rovnaké sily, ale každá získa iné zrýchlenie :

a 1 = F / m1 , a 2 = F / m2, t.z. ,že guľa s menšou hmotnosťou získa väčšie zrýchlenie

 

3.NPZ a z. z. hybnosti využívame pri pohybe rakiet, streľba zo zbraní ( počítať so spätným nárazom),...

 

Z.Z. hybnosti :

Súčet hybností telies v izolovanej sústave je stály: p1 + p2 + pn = konst.

 

( hybnosti jednotlivých telies izolovanej sústavy sa môžu meniť) Izolovaná sústava : sústava, kde zmena hybnosti telies nastáva iba vzájomným pôsobením telies.

 

Hybnosť telesa je vektorová fyzikálna veličina definovaná vzťahom:

p = m . v , = kg.m .s-1

 

Trecie sily Ft - vznikajú pri pohybe telesa v látkovom prostredí alebo po povrchu iných telies a majú pôvod v nerovnosti dotykových plôch.

 

 

 



 

 

Veľkosť trecej sily : Ft = f . FN , f je koeficient šmykového trenia, FN kolmá tlaková sila.

 

Šmykové trenie - užitočné- chôdza, remeňové prevody

 

škodlivé- opotrebovanie pneumatík

 

Valivý odpor vzniká vtedy, keď sa pevné teleso kruhového prierezu valí po rovnej podložke.
Pri valivom pohybe valca s polomerom
r je veľkosť trecej sily Ft priamo úmerná kolmej tlakovej sile Fn , ktorou pôsobí valec na podložku a nepriamo úmerná polomeru valca r.

 

 

Veličina sa nazýva rameno valivého odporu a je oveľa menšia ako súčiniteľ šmykového trenia pre tie isté materiály. Rameno valivého odporu závisí od materiálov, z ktorých sú zhotovené teleso a podložka a tiež od úpravy ich povrchov.

 

Dostredivá sila-

Pri rovnomernom pohybe hmotného bodu po kružnici sa smer rýchlosti neustále mení ,na hmotný bod pôsobí dostredivá sila: Fd = m.ad

 

 

 


Zotrvačné sily- pôsobia v neinerciálnych vzťažných sústavách, nemajú pôvod v pôsobení jedného telesa na druhé, ale v neinercialite sústavy.

(napríklad vagón pri zrýchlenom pohybe)

28.10.2009 15:34:13
Gabi






optimalizace PageRank.cz
Romanovy stranky
© 2009 - 2011 | WideZone™ | All rights reserved
Romanovy stranky

optimalizace PageRank.cz

Name
Email
Comment
Or visit this link or this one