Souhrn fyzika 1

1. Newtonův Zákon setrvačnosti: každý hmotný útvar (těleso, soustava těles) setrvává v klidu nebo v přímočarém rovnoměrném pohybu, pokud není nuceno tento stav měnit vlivem účinku okolí.
2. Newtonův Zákon síly: změna pohybu je úměrná síle a děje se v tom směru, ve kterém síla působí; základní rovnice F = m . a váže sílu a pohyb (zobrazený prostřednictvím zrychlení) přes hmotnost m
3. Newtonův Zákon akce a reakce: při vzájemném působení hmotných útvarů, prostředí, vznikají vždy vzájemná silová působení, která jsou stejně veliká, ale mají vzájemně opačný smysl (působí proti sobě).
Newtonův gravitační zákon I: Každé dva hmotné body na sebe působí přitažlivou silou, která působí ve směru jejich spojnice. Je přímo úměrná součinu jejich hmotností a nepřímo úměrná druhé mocnině jejich vzdálenosti.
Newtonův gravitační zákon II: Pro jednoduchost umístíme m1 do počátku a poloha m2 bude určena polohovým vektorem. Potom síla působící na bod m2 v důsledku existence bodu m1 je : F12(r)=-χ*(m1m2*r0)/r2 Gravitačně na sebe působí libovolné hmotnosti.χ = 6.67 10-11 Nm2kg-2 … je univerzální gravitační konstanta
Intenzita gravitačního pole: představuje vektorovou char. pole Eg=Fg/m , udává zrychlení tělesa v daném místě
1. Keplerův zákon - Planety obíhají kolem Slunce po eliptických drahách, v jejichž jednom společném ohnisku je Slunce. (nákres!!!)
2. Keplerův zákon - Plochy opsané průvodičem planety (spojnice planety a Slunce) za stejný čas jsou stejně velké. ω=dS/dt ω-plošná rychlost ω=0,5|rXv|
3. Keplerův zákon - Poměr druhých mocnin oběžných dob dvou planet je stejný jako poměr třetích mocnin jejich velkých poloos (středních vzdáleností těchto planet od Slunce). Tp2/ap3=4π2/(χM0)=konst. => T12/T22=a13/a23
Hybnost p = m. v [kg.m.s-1] vyjadřuje míru setrvačnosti tělesa.
Steinerova věta: přepočet momentu setrvačnosti J vůči ose Os procházející těžištěm na moment setrvačnosti J vůči jiné ose, rovnoběžně s osou Oy, vzdálenou odní d. odvození: J=M∫∫∫r2dm= r-kolmá vzdálenost od rotační osy = M∫∫∫(ys2+(a+xs)2)dm=M∫∫∫(ys2+a2+2axs+xs2)dm=M∫∫∫a2dm+M∫∫∫2axsdm+M∫∫∫(ys2+xs2)dm=a2m+2M∫∫∫xsdm+ M∫∫∫rs2dm a při vhodném položení osy se můžeme zbavit x=0 a výsledek Js=M∫∫∫rs2dm čehož J=Js+m.a2, Js - moment setrvačnosti, kdy je osa otáčení v těžišti, m-bodová hmotnost, a-vzdálenost od osy otáčení
Impulz síly a změna hybnosti Impulz síly I (vektor) vyjadřuje časový účinek síly. Působí-li na částici konstantní síla po dobu τ=t2-t1 , je impulz síly dán součinem této síly a času. I=t1ƒt2F(t)*dt= t1ƒt2dp/dt*dt= t1ƒt2dp=p2-p1 impulz síly je rozdíl hybností
1. věta impulsová: časová změna celkové hybnosti soustavy je rovna výslednému vektorovému součtu všech sil d/dt*P=F P-hybnost soustavy, F-celková vnější síla
Zákon zachování hybnosti: platí v izolované soustavě F=O, d/dt P=0 =>konst.
2. věta impulsová: časová změna celkového momentu hybnosti soustavy je rovna výslednému momentu vnějších sil d/dt*L=M M-moment vnějších sil, L-výsledný moment hybnosti soustavy
Tření Ft=μ*Fn μ-součinitel tření, Fn-působící síla – platí pro malé tlaky a rychlosti ,druhy: vnitřní (uvnitř tekutin-viskozita/vnější (odpor při valění Rt=ξ/r*Fn ξ-rameno válcového odporu, r-poloměr okolí)/smykové(dynamické(suché/viskózní)/statické)
Moment síly: M=rxF [Nm] charakterizuje otáčivý účinek síly F vzhledem k tvz. momentovému bodu 0.
4 základní druhy interakcí: Elektromagnetická – zprostředkována fotony, působí na částice s el. nábojem nebo mag. momentem, popsána maxwellovou elektrodynamikou // Silná: gluony, váže kvarky, takže vytvářejí p+ a n0, váže p+ + n0 atomová jádra, výskyt ve vázaných kvadrantech // Slabá: zprostředkována W+, W-, popsána Fermiho teorií, způsobuje β rozklad jader // Gravitační: gravitony, působí na všechny hmotné částice, interakce hmot probíhá i na velmi dlouhé vzdálenosti
Pohyb na povrchu rotující země: pohybová rovnice: ma=ma{1)}-mA{2)}-mεxr{3)}-mωx(ωxr){4)}-2mωxv{5)} // 1) pravá síla: dána gravitačním působení Země, zároveň také dalších kosmických těles // 2) setrvačná síla: rychlost oběhu oběhu Země je různá podle vzdálenosti od Slunce (2.K.Z.) // 3) Eulerova síla: souvisí s úhlovým zrychlením rotace Země, vlivem slabého působení o 1s za 60 tis. Let // 4) odstředivá síla: sčítá se silou gravitační dohromady síla tíhová, viz. odvození někde
5) Coriolisova síla je setrvačná síla, působící jen na pohyblivé tělesa, pohybující se v rotující neinerciální vztažné soustavě tak, že se mění jejich vzdálenost od osy otáčení. Coriolisova síla má směr kolmý ke spojnici těleso - osa otáčení a způsobuje stáčení trajektorie tělesa proti směru otáčení soustavy. Výpočet: Fc=2mωxv*sinα ω-úhlová rychlost rad/s, α – úhel svíraný v a ω
1. Kosmická rych