- Stahuj zápisky z přednášek a ostatní studijní materiály
- Zapisuj si jen kvalitní vyučující (obsáhlá databáze referencí)
- Nastav si své předměty a buď stále v obraze
- Zapoj se svojí aktivitou do soutěže o ceny
- Založ si svůj profil, aby tě tví spolužáci mohli najít
- Najdi své přátele podle místa kde bydlíš nebo školy kterou studuješ
- Diskutuj ve skupinách o tématech, které tě zajímají
Studijní materiály
Zjednodušená ukázka:
Stáhnout celý tento materiál5) Mechanika tuhého tělesa
Tato část mechaniky se zabývá pohyby tělesa, při kterých těleso nelze nahradit hmotným bodem, tzn. nelze zanedbat jeho rozměry a tvar a musí se uvažovat otáčivý pohyb tělesa.
Na těleso působí různé síly. Ty však ve skutečnosti mohou mít i deformační účinky. Proto si reálné těleso nahradíme tuhým tělesem, u kterého deformační účinky sil zanedbáváme a uvažujeme pouze jejich pohybové účinky.
Tuhé těleso je ideální těleso, jehož tvar ani objem se účinkem libovolně velkých sil nemění.
Pohyb tuhého tělesa
Pohyb tuhého tělesa se vždy skládá z pohybu posuvného (translace) a pohybu otáčivého (rotace).
Při posuvném pohybu všechny body tělesa opisují stejné trajektorie a v daném okamžiku mají všechny body tělesa stejnou rychlost v. Posuvný pohyb koná např. vagón, který jede po přímé trati. Posuvný pohyb může být přímočarý nebo křivočarý, rovnoměrný nebo nerovnoměrný. Podstatné je, že se při něm těleso neotáčí.
Při otáčivém pohybu mají všechny body tělesa v daném okamžiku stejnou úhlovou rychlost. Nejjednodušší případ otáčivého pohybu je otáčení tuhého tělesa kolem nehybné osy, při němž všechny body tělesa opisují soustředné kružnice (nebo jejich části), jejichž středy leží na ose otáčení. Otáčivý pohyb konají např. dveře, okno, brusný kotouč.
Tuhé těleso může konat posuvný i otáčivý pohyb současně. Takový složený pohyb koná např. valící se kolo, rotující disk nebo planety, které obíhají kolem Slunce a současně rotují kolem své osy.
Moment síly vzhledem k ose otáčení
Pokud chceme roztočit těleso, které je otáčivé kolem nehybné osy, musíme na něj působit silou (uvažujeme jen případy, kdy je působící síla kolmá k ose otáčení). Otáčivý účinek síly závisí na velikosti síly, na jejím směru a na poloze jejího působiště.
Fyzikální veličina, vyjadřující otáčivý účinek síly, se nazývá moment síly vzhledem k ose otáčení.
Moment síly M je vektorová fyzikální veličina. Velikost momentu síly je rovna součinu velikosti F síly a kolmé vzdálenosti d vektorové přímky síly od osy otáčení
M = F × d
Vzdálenost d se nazývá rameno síly
Otáčivý účinek síly je při konstantní velikosti síly tím větší, čím větší je rameno síly. Je-li rameno síly nulové, tj. protíná-li vektorová přímka síly osu otáčení, je moment síly nulový – síla nemá otáčivý účinek (těleso se pohybuje posuvně).
Moment síly M je vektor, který leží v ose otáčení, je tedy kolmý k síle i k rameni síly. Směr momentu síly určíme podle pravidla pravé ruky: Položíme-li pravou ruku na těleso tak, aby prsty ukazovaly směr otáčení tělesa, pak vtyčený palec ukazuje směr momentu síly.
Kladným znaménkem označujeme momenty, které způsobují otáčení proti směru hodinových ručiček. Záporným znaménkem označujeme momenty, které způsobují otáčení ve směru hodinových ručiček
Jednotkou momentu síly je newton metr (N × m) → tato jednotka má sice stejný rozměr jako práce a energie (J = N × m), ale moment síly je na rozdíl od práce a energie vektorová veličina (nelze je zaměnit)
Působí-li na těleso otáčivé kolem nehybné osy více sil, je jejich celkový otáčivý účinek určen výsledným momentem sil.
Výsledný moment sil M je vektorový součet momentů jednotlivých sil vzhledem k dané ose, tedy
M = M1 + M2 + … + Mn
Všechny momenty sil (M1, M2, … Mn) leží v ose otáčení, ale mohou mít různý směr. Ve zvláštním případě se otáčivé účinky sil navzájem ruší. Pak platí momentová věta:
Otáčivé účinky sil působících na tuhé těleso otáčivé kolem nehybné osy se navzájem ruší, je-li vektorový součet momentů všech sil vzhledem k ose otáčení nulový:
M = M1 + M2 + … + Mn = 0
Skládání sil
Skládat síly působící na tuhé těleso znamená nahradit tyto síly jedinou silou, která má na těleso stejné účinky jako skládané síly. Tato síla se nazývá výslednice sil. Výslednice F je vektorovým součtem všech sil působících na těleso,
F = F1 + F2 + … + Fn
Aby měla výslednice sil stejné otáčivé účinky jako skládané síly musí platit
M = M1 + M2 + … + Mn
Výslednici dvou různoběžných sil F1 a F2 působících na těleso v různých bodech A a B tělesa dostaneme tak, že obě síly přeneseme po jejich vektorových přímkách do průsečíku C vektorových přímek. V bodě C je složíme pomocí vektorového rovnoběžníku. Výslednici F obvykle přenášíme po její vektorové přímce do bodu D, který leží na spojnici bodů A a B. Podobně postupujeme při skládání libovolného počtu různoběžných sil.
Pro určení velikosti výslednice dvou rovnoběžných sil stejného směru a pro určení polohy jejího působiště máme dvě rovnice:
F = F1 + F2 F1 × d1 = F2 × d2
Výslednice dvou rovnoběžných sil stejného směru má stejný směr jako obě skládané síly, její velikost je rovna součtu velikostí obou sil. Působiště výslednice dělí vzdálenost působišť obou sil v obráceném poměru velikostí skládaných sil.
Pro určení velikosti výslednice dvou rovnoběžných sil o
Vloženo: 14.05.2012
Velikost: 103,50 kB
Komentáře
Tento materiál neobsahuje žádné komentáře.
Mohlo by tě zajímat:
Skupina předmětu F - Fyzika
Podobné materiály
- F - Fyzika - Mechanika
- F - Fyzika - Mechanika kapalin a plynů
- F - Fyzika - Mechanika tuhého tělesa
- BI - Biologie - Dýchání, mechanika a řízení dýchání
- F - Fyzika - Mechanika tekutin
- F - Fyzika - Mechanika tuhého tělesa.
- ZPV - Základy přírodních věd - Mechanika a kinematika
- 2 - Matematika - Tělesa
- F - Fyzika - Zákony o záření tělesa
- Z - Zeměpis - Litosféra-složení zem. tělesa a endogenní procesy
- F - Fyzika - Vztah mezi hmotností tělesa a energií
- F - Fyzika - Zákony o záření tělesa
- F - Fyzika - Laboratorní práce- Měření délky tělesa
- Z - Zeměpis - Litosféra-složení zem. tělesa a endogenní procesy
Copyright 2024 unium.cz