- 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
Hromadně přidat materiály
hrw6
BFY2 - Fyzika 2
Hodnocení materiálu:
Vyučující: doc. RNDr. Milada Bartlová Ph.D.
Zjednodušená ukázka:
Stáhnout celý tento materiál6)a(6.29)ukazují,žekritickáhodnotakoeficientu
tření pro neklopenou silnici je stejná jako tangenta úhlu ná-
klonu klopené zatáčky. Silnice musí na automobil v každém
případě působit silou, která hraje roli dostředivé síly, atquoteright již
má povahu sílytřecí čitlakové.
y
m r
R
θ
θ
v
N
G
N
r
N
y
a
(a) (b)
Obr.6.14 Příklad6.11.(a)Automobilrovnoměrněprojíždíklope-
nou zatáčku. Pro přehlednost je úhel klopení v obrázku zakreslen
větší, než vychází ve skutečnosti. (b) Diagram sil působících na
automobil zapředpokladu,že tření mezi silnicí apneumatikami je
nulové. Radiální průmět normálové síly vytváří potřebnou dostře-
divousílu.Výslednézrychlenísměřujedostředukruhovézatáčky.
PŘÍKLAD6.12
I někteří otrlí vyznavači jízdy na horské dráze blednou při
myšlencenajízdunaRotoru.Jetodutýválec,kterýserychle
otáčíkolemsvéosy(obr.6.15).Člověkvstoupípředjízdoudo
válcebočnímidvířky,postavísenapodlahuaopřeseostěnu
pokrytou plachtou.Dvířka se zavřoua válecse začneotáčet.
Jezdec, stěna i podlaha se pohybují společně. V okamžiku,
kdyrychlostjezdcedosáhneurčitépředepsanévelikosti,pod-
laha náhle odpadne. Člověk však nepadá spolu s podlahou.
Naopak!Jetisknutkestěněrotujícíhoválcekýmsineviditel-
nýmanepřátelským.Pochvílisepodlahavracíkjehonohám,
válec se zpomalí, jezdec klesne o několik centimetrů a opět
se dotkne nohama podlahy. (Někdo považuje takovou jízdu
za docela zábavnou.)
R
F
s
N
G
osa
Obr.6.15 Příklad6.12.Rotorvzábavnímparkuasílypůsobícína
jezdce.Dostředivousiloujenormálovásíla,jížtlačístěnatěločlo-
věkadovnitřválce.Ikdyžtatosílasměřujeneustálekoserotace,má
jezdecpřekvapivýpocit,žejejkestěnětlačíradiálnísíla,směřující
ven.Jehopocityjsouzpůsobenytím,žejevkliduvůči neinerciální
vztažnésoustavě,takžesespolusnípohybujesezrychlením.Síly,
které ho k tomu nutí (pevnost otáčející se stěny, strhávající jezdce
s sebou), jsouzdrojem pocitů avzrušenípři jízdě naRotoru.
Předpokládejme, že koeficient statického tření f
s
mezi
jezdcovým oblečením a plátnem je 0,40 a že poloměr válce
jeR= 2,1m.
(a) Jakou nejmenší obvodovou rychlost v musí mít válec
i člověk,aby člověkpři odpojení podlahy nespadl?
ŘEŠENÍ: Člověk nespadne, je-li tíhová síla G v rovnováze
sestatickoutřecísilouF
s
,kterounanějpůsobísměremvzhůru
stěna válce. Při nejmenší přípustné rychlosti, při níž ještě
nedochází ke skluzu člověka podél stěny, nabývá velikost
síly F
s
maximální možné hodnoty f
s
N. Kritická podmínka
má tedytvar
f
s
N =mg, (6.30)
kdemje hmotnost člověka.
6.5 PŘÍRODNÍSÍLY 131
Tabulka6.2 Hledánísupersíly—dosaženévýsledky
DATUM VĚDEC OBJEV
1687 Newton Ukázal,žeplatístejnézákonyproastronomickátělesajakoproobjektynaZemi.Sjednotilnebeskou
a pozemskoumechaniku.
1820 Oersted Brilantními experimentyukázali,žeelektřinaamagnetismus,dotédobypovažovanézadvěoddě-
lené disciplíny, jsoutěsně spjaty.1830 Faraday
1873 Maxwell Sjednotil elektřinu, magnetismus a optiku vjedinou disciplínu, elektrodynamiku.
1979 Glashow ZískaliNobelovucenuzadůkaz,žeslabáaelektromagnetická interakcemohoubýtinterpretovány
jakodva různé aspektyjediné elektroslabé interakce.Došlotak kredukci počtu fundamentál-
níchinterakcí na tři.
Salam
Weinberg
1984Rubbia ZískaliNobelovu cenuza experimentální ověření teorie elektroslabé interakce.
vanderMeer
Současnéteorie:
Teorie velkého sjednocení (GUT): snaha osjednocení elektroslabé a silné interakce.
Teorie supersymetrie:snaha osjednocení všechinterakcí, včetně gravitační, dojediného rámce.
Teorie superstrun: interpretace bodových částic, jako jsou např. elektrony, jako nepředstavitelně jemných uzavřených smyček.
Překvapivě seukázalo, že ke čtyřemdimenzím časoprostoru je třeba přidat dimenze další.
Normálová síla N jejakoobvyklekolmákpovrchu,kně-
muž je těleso (v tomto případě člověk) tlačeno. Všimněte
si, že tato síla je nyní vodorovná a směřuje k ose rotace.
Hraje tedy úlohu dostředivé síly, uděluje člověku dostředivé
zrychlenía
r
audržujejejtaknakruhovédráze.Podlevztahu
(6.20) je
N =
mv
2
R
. (6.31)
Dosadíme výraz proN dorovnice (6.30) a vypočtemev:
v=
radicalBigg
gR
f
s
=
radicalBigg
(9,8m·s
−2
)(2,1m)
(0,40)
=
= 7,17m·s
−1
.
= 7,2m·s
−1
. (Odpovědquoteright)
Všimněte si, že výsledek nezávisí na hmotnosti jezdce.Platí
prokohokoli,kdosevezenaRotoru,oddítěteažpozápasníka
vsumo.
(b) Jaká je velikost dostředivé síly působící na člověka
ohmotnosti 49kg?
ŘEŠENÍ: Podle vztahu (6.31) je
N =
mv
2
R
=
(49kg)(7,17m·s
−1
)
2
(2,1m)
.
=
.
= 1200N. (Odpovědquoteright)
K
ONTROLA 6: Rotor z příkladu 6.12 se zpočátku po-
hybuje nejmenší možnou rychlostí potřebnouk tomu,
abyčlověknezačalpadat.Potézačnevelikostrychlosti
postupně narůstat. Rozhodněte, zda následující veli-
činy rostou, klesají, či zůstávajíneměnné:(a) velikost
sílyF
s
,(b)velikostsíly N,(c)hodnotaF
s,max
.
6.5 PŘÍRODNÍSÍLY
V předchozím textu jsme užívali písmene F pro označení
síly v obecném smyslu. Užívají se i další symboly: G,
případně F
G
pro tíhovou sílu, F
s
,resp.F
d
pro třecí sílu
statickou,resp.dynamickou,N,případně F
N
pronormálo-
vou (tlakovou) sílu, příležitostně i T pro tahovou sílu. Na
mikroskopickéúrovnivšaklzevšechnytytosílyzařaditdo
pouhýchdvoukategorií:(1)gravitačnísíla,jejímžjediným
příkladem,sekterýmjsmeseprozatímsetkali,jesílatíhová,
a(2)elektromagnetickásíla, která bez výjimky zahrnuje
všechny ostatnípřípady.Elektromagnetickásíla je kombi-
nací elektrických a magnetických sil. Síla, která způsobí,
že elektricky nabitá bublina ulpí na stěně, a síla, díky níž
magnetseberezezeměželeznoujehlu,jsoujejímirůznými
příklady.Veskutečnosti,odhlédneme-liodsilgravitačních,
mají všechny ostatní síly, které nějakým způsobem přímo
vnímáme (například jako tahové nebo tlakové), elektro-
Klopenídráhyjenutnévzatáčkách,jimižautomobilprojíždítak
rychle,že samotnýmtřením nevznikne dostatečně velkádostře-
divá síla.
132 KAPITOLA6 SÍLAA POHYBII
magnetickoupovahu.Znamenáto,žepodstatouvšechtako-
výchsil včetnětřecích,odporových,tahovýcha tlakových
je elektromagnetická interakce mezi atomy. Pnutí v pro-
vazuexistuje jediněproto,že se jednotlivéatomyprovazu
navzájempřitahují.
Kromě gravitačních a elektromagnetickýchsil známe
ještě dvě další interakce. Mají krátký dosah a nemáme
s nimi přímou smyslovou zkušenost. Jsou to slabáinter-
akce, která se uplatňuje u některýchdruhů radioaktivního
rozpadu, a silnáinterakce, která k sobě váže kvarky vy-
tvářející protony a neutrony a „drží pohromadě“ atomová
jádra.
Fyzikové již dlouho věří, že podstatou přírody je jed-
noduchosta že početfundamentálníchinterakcíje ve sku-
tečnosti nižší. Einstein věnoval většinu svého životního
pracovního úsilí snaze o interpretaci těchto interakcí jako
různýchaspektůjedinésupersíly.Tehdyneuspěl.Všedesá-
tých až sedmdesátých letech však prokázali jiní fyzikové,
že slabá a elektromagnetická síla jsou různé projevy téže
elektroslabéinterakce. Snahy o další redukci pokračují
dodneškaapatříknejpřednějšímcílůmfyziky.Tabulka6.2
shrnujekroky,kteréjižbylysměremkesjednocení(jakje
cílzkoumánínazýván)učiněnyanaznačujeileccosojejich
směřovánív budoucnosti.
PŘEHLED&SHRNUTÍ
Tření
Snažíme-lisesilou F uvésttělesodoskluzupopodložce,působí
podložka na těleso třecí silou. Ta je s podložkou rovnoběžná
amíří proti pohybu tělesa.Je způsobena vazebními silamimezi
částicemitělesa a podložky.
Dokudnedojdekeskluzu,jednáseostatickoutřecísíluF
s
,
přiskluzu seuplatnítřecísíladynamická(kinetická) F
d
.
Vlastnostitření
Vlastnost 1. Natělesopůsobímesilou F asnažímesejeuvéstdo
pohybu.Dokudjetělesovklidu,mástatickátřecísíla F
s
stejnou
velikost jako průmět síly F do roviny podložky a má opačný
směr. Při zvyšování velikosti tohoto průmětu roste i velikost
síly F
s
.
Vlastnost 2. Velikost síly F
s
nabývá maximální hodnoty F
s,max
dané vztahem
F
s,max
=f
s
N,(6.1)
kdef
s
jekoeficientstatickéhotřeníaN jevelikostnormálové
síly (tlakové síly podložky). Převýší-li velikost průmětu síly F
do roviny podložky hodnotu F
s,max
, začne těleso po podložce
klouzat.
Vlastnost 3. Začne-li těleso klouzat po podložce, velikost třecí
sílyprudce klesne na konstantní hodnotuF
d
určenou vztahem
F
d
=f
d
N,(6.2)
kdef
d
jekoeficientdynamického(kinetického)tření.
Odporovásíla
Pohybuje-lisetělesorelativnírychlostí v vůčiprostředí,kterým
jeobklopeno (například vzduch),působí prostředí na tělesood-
porovousilou F. Tato síla brání pohybu tělesa a směřuje proti
relativní rychlosti. Velikost síly F souvisí s relativní rychlostí
vztahem
F =
1
2
Crho1Sv
2
,(6.17)
kde rho1 je hustota prostředí (hmotnost vztažená na jednotku ob-
jemu),Sjeúčinnýprůřeztělesa(tj.obsahnejvětšíhořezutělesa
rovinou kolmou k relativní rychlosti) aC je experimentálně ur-
čenýkoeficient— součinitel odporu.
Meznírychlost
Padá-li oblé těleso ve vzduchu po dostatečně dlouhé dráze, do-
jde ke kompenzaci odporové a tíhové síly. Těleso se přestane
urychlovat a padá konstantní mezní rychlostí o velikosti v
m
dané vztahem
v
m
=
radicalBigg
2mg
Crho1S
,(6.18)
kdemje hmotnost tělesa.
Rovnoměrnýpohybpokružnici
Pohyb,při němž sečástice ohmotnostimpohybuje pokružnici
rychlostí,jejížvelikostjestálá,nazývámerovnoměrnýmpohy-
bempokružnici.Částice se pohybuje sdostředivýmzrychle-
nímovelikosti
a=
v
2
r
,(6.19)
které jíudílídostředivásílaovelikosti
F =
mv
2
r
.(6.20)
Vektory a a F míří dostředu křivosti trajektorie.
Fundamentálnísíly
Nepřeberné množství příkladů sil lze roztřídit do tří fundamen-
tálních typů interakce:gravitační,elektroslabá(kombinace sil
členěných z historických důvodů na elektrické a magnetické
asilslabých)a konečněsilná.Vnašemběžném světě sesetká-
vámepouzesgravitačními,elektrickýmiamagnetickýmisilami.
Fyzikové doufají, že se seznam tří interakcí podaří zredukovat
v jedinou všezahrnující supersílu.
OTÁZKY 133
OTÁZKY
1. Na obr.6.16 jsou čtyři kostky uspořádané na desce. Pravý
konecdeskyzvedáme(podobnějakouknihynaobr.6.3a),dokud
poníkostkynezačnousjíždět.Kostkyjsouzestejnéhomateriálu
amají hmotnosti
kostka 1… 5kg, kostka 2… 10kg,
kostka 3… 10kg, kostka 4… 5kg.
V jakém pořadí zleva doprava musí být kostky narovnány,
aby začaly sjíždět při nejmenším možném úhlu sklonu desky
vzhledemkvodorovné rovině?
1
2
3
4
Obr.6.16 Otázka 1
2. Naobr.6.17jeznázorněnakostkaležícínapodlaze.Nakostku
působívodorovnásílaF
1
ovelikosti10N.Kostkajevšakvklidu.
Kostkuzačnemetlačitkpodlazesilou F
2
,jejížvelikostpostupně
narůstá od nulové hodnoty. Rozhodněte, zda budou následující
veličiny růst, klesat, či zůstanou zachovány: (a) velikost třecí
síly F
s
působícínakostku,(b)velikostnormálovésíly N,jížpů-
sobí podlaha na kostku, (c) maximální hodnotaF
s,max
velikosti
statické třecí síly mezi kostkou a podlahou. (d) Může kostka
začítklouzat?
F
1
F
2
Obr.6.17 Otázka 2
3. Přepravku na jablka tlačíme ke stěně tak silně, že neklouže
dolů. Určete směr následujících sil, jimiž působí stěna na pře-
pravku: (a) statická třecí síla F
s
, (b) normálová síla N.Cose
stanes hodnotami (c)F
s
,(d)N a(e)F
s,max
,zvýšíme-li tlak?
4. Krabice leží na rampě, která svírá s vodorovnou rovinou
úhelθ.Úhelθnarůstázpočátečnínulovéhodnotyaždookamži-
ku, kdy krabice začne klouzat. Rozhodněte, zda hodnoty násle-
dujícíchveličin rostou, klesají, čizůstávajíneměnné: (a) složka
tíhovésílypůsobícínakrabici,měřenápodélrampy,(b)velikost
statické třecí síly, jíž působí rampa na krabici, (c) složka tíhové
síly ve směru kolmém k rampě, (d) normálová síla, jíž působí
rampa na krabici, (e) maximální hodnota velikosti statické třecí
sílyF
s,max
.
5. Kostka na obr.6.18 leží na rampě v klidu vlivem třecí síly,
jíž na ni rampa působí. Na kostku začneme působit silou F,
která míří podél rampy vzhůru a jejíž velikost postupně narůstá
z počáteční nulové hodnoty. Jakse přitom mění velikost a směr
třecí sílypůsobící na kostku?
F
θ
Obr.6.18 Otázka5
6. Vratquoterightte se k otázce 5 s tím, že síla F bude nyní mířit podél
rampy dolů.Jejívelikostopětnarůstá odnulové hodnoty. Cose
nyní děje se směrema velikostí třecí sílypůsobící na kostku?
7. Úhel θ mezi silou F působící na nepohyblivou kostku na
obr.6.19avodorovnou rovinouroste.Rozhodněte,zdanásledu-
jícíveličinyrostou,klesají,čizůstávajíkonstantní:(a)F
x
,(b)F
s
,
(c)N,(d)F
s,max
.
x
F
θ
Obr.6.19 Otázka7
8. Odpovězte na otázku7,je-li síla F odkloněna vzhůru.
9. Jaká by byla perioda a rychlost kónického kyvadla z pří-
kladu 6.9pro úhelθ = 90
◦
?
10. Částicesemůžepohybovatrůznýmirychlostmipotřechrůz-
nýchkruhových obloucích.Možnostijsoushrnutyvnásledující
tabulce:
OBLOUK VELIKOST RYCHLOSTI POLOMĚR
12v
0
r
0
23v
0
3r
0
32v
0
4r
0
Uspořádejte oblouky podlevelikostidostředivé sílypůsobícína
částici(sestupně).
11. Na obr.6.20 je zakreslen půdorys dráhy v zábavním par-
ku. Vozík projíždí rovnoměrně pěti kruhovými oblouky o po-
loměrech R
0
,2R
0
a3R
0
. Uspořádejte oblouky podle velikosti
dostředivé sílypůsobící na projíždějící vozík(sestupně).
1
2
3
4
5
Obr.6.20 Otázka 11
12. Obr.6.21znázorňuje řez kruhovou vesmírnou stanicí,která
rotuje kolem svého středu. V důsledku toho působí na posádku
zdánlivá tíhová síla. Jeden z členů posádky je právě v blízkosti
134 KAPITOLA6 SÍLAA POHYBII
obvodové stěny, která má rychlost v
s
. (a) Astronaut se přemístí
(napříkladvýtahem)blížekestředustanice.Rozhodněte,zdapři
tomvelikostzdánlivétíhovésílypůsobícínaastronautavzroste,
klesne, nebo se nezmění. (b) V druhé části pokusu astronaut
běží podél stěny lodi v opačném směru vůči v
s
(rychlostí, jejíž
velikostjemenšínežv
s
).Opětrozhodněte,zdavelikostzdánlivé
tíhové síly vzroste,klesne,nebo zůstane nezměněna.
v
s
Obr.6.21 Otázka12
13. Na obr.6.22 je pohled shora na dva kameny obíhající po
dokonale hladké podložce po kruhových trajektoriích. Každý
z nich je přivázán na provaze, jehož druhý konec je upevněn
vestředukružnice.Rozhodněte,zdatahovásíladelšíhoprovazu
je větší, menší, či stejně velká jako tahová síla provazu kratší-
ho, pohybují-li se kameny (a) stejně velkými rychlostmi, (b) se
stejnými periodami oběhu.
Obr.6.22 Otázka 13
14. Mince leží na točně, jejíž rotace se postupně zrychluje. Co
se děje s velikostí třecí síly, jíž působí točna na minci, jestliže
rychlost otáčenínarůstá z počátečnínulové hodnoty?
CVIČENÍ&ÚLOHY
ODST.6.2 Vlastnostisiltření
1C. Plnýprádelníkohmotnosti45kgstojínapodlaze.(a)Koe-
ficient statického tření mezi ním a podlahou je 0,45. Jakou
nejmenší vodorovnou silou musí člověk na prádelník působit,
aby jím pohnul? (b) Zodpovězte předchozí otázku pro případ,
že z prádelníku nejprve vyndáme prádlo a šatstvo o celkové
hmotnosti 17kg.
2C. Hráčbaseballuohmotnostim= 79kgkloužekdruhémetě
a je brzděn třecí silou o velikostiF = 470N.Jaký je koeficient
dynamického tření mezihráčema trávníkem?
3C. Koeficient statického tření mezi teflonem a míchanými
vejci je asi 0,04. Při jakém nejmenším úhlu sklonu vzhledem
kvodorovnéroviněsklouznouvejcepodéldnateflonovépánve?
4C. Síla F o velikosti 100N, která svírá s vodorovnou rovinou
úhelθ a míří vzhůru, působína židli ohmotnosti 25,0kgspočí-
vajícínapodlaze.(a)Prokaždouzhodnotúhluθ = 0
◦
;30
◦
;60
◦
vypočtěte velikost tlakové síly podlahy na židli a vodorovnou
složkusílyF.(b)Prokaždouzhodnotθrozhodněte,bude-ližidle
v klidu, nebo bude-li klouzat po podlaze. Koeficient statického
třenímezi židlía podlahou je 0,420.
5C. V Nevadě a jižní Kalifornii zanechávají kameny v tvrdé
a vyprahlé pouštní půdě stopy, jako by se stěhovaly (obr.6.23).
Pocelálétasilidélámalihlavu,odkudsebereneviditelnýpohyb
vedoucí ke vzniku těchto stop. Odpovědquoteright přišla v sedmdesátých
letech tohoto století: Když pouštquoteright zasáhla náhlá bouře, vytvořila
se na pevném podkladu tenká vrstva bláta, která značně snížila
koeficient tření mezi kameny a podkladem. Bouři doprovázel
silný vítr, opíral se do kamenů, posouval je a ony zanechaly
vpůděstopy,kterépozdějislunečnímžáremztvrdly.Předpoklá-
dejme,žehmotnostkameneje300kg(zhrubanejvětšíhmotnost
kamenů,kterézanechávajístopy)ažekoeficientstatickéhotření
je zmenšen na hodnotu 0,15. Jak velká vodorovná síla musí na
kámen působit připrudkém poryvu větru, abyse pohnul?
Obr.6.23 Cvičení5
6C. Jakého největšího zrychlení může dosáhnout běžec, je-li
koeficient statického tření mezi obuví a běžeckou dráhou 0,95?
(Při běhuje v kontaktu s dráhou jenjedna noha běžce.)
7C. Dělníktlačívodorovnýmsměrembednuohmotnosti35kg.
Působínanipřitomsilou110N.Koeficientstatickéhotřenímezi
bednou a podlahou je 0,37. (a) Jakou třecí silou působí podlaha
nabednu?(b)Jakájezatétosituacemaximálnívelikoststatické
třecí sílyF
s,max
? (c) Pohne se bedna? (d) Druhý dělník přichází
na pomoc a táhne bednusvislevzhůru. Jakounejmenšítahovou
siloumusínabednupůsobit,abyseprvnímu dělníkovipodařilo
uvéstjidopohybu? (Prvnídělníkstáletlačíbednusilou110N.)
(e)Jakounejmenšísiloubymuselnabednupůsobitdruhýdělník,
kdyby ji namísto zvedání tahal vodorovným směrem, aby se
oběma podařilo bednu posunout?
8C. Člověk tlačí po podlaze bednu o hmotnosti 55kg vodo-
CVIČENÍ&ÚLOHY 135
rovnousilouovelikosti220N.Koeficientdynamického třeníje
0,35.(a)Jakáje velikosttřecísíly?(b) Jakéje zrychleníbedny?
9C. Kufr vážící 220N leží na vodorovné podlaze. Koeficient
statického tření mezi kufrem a podlahou je 0,41, koeficient dy-
namického tření je 0,32. (a) Jakou nejmenší vodorovnou silou
musí působit člověk na kufr, aby jím pohnul? (b) Jakou vodo-
rovnou silou musí člověk působit na kufr, který se již dal do
pohybu, aby udržel jeho rychlost stálou? (c) Jaké je zrychlení
kufru,působí-linanějčlověkstálestejnousiloujakonazačátku?
10C. Skříňka vážící 556N stojí na podlaze. Koeficient static-
kého tření mezi ní a podlahou je 0,68, koeficient dynamického
tření je 0,56. Při čtyřech různých pokusech uvést skříňku do
pohybu na ni působila pokaždé jinak velká vodorovná síla:
(a) 222N, (b) 334N, (c) 445N, (d) 556N. Pro každý z uvede-
nýchpřípadůzjistěte,zdaseskříňkapohnulaavypočtětevelikost
třecí síly, kterou na skříňku působí podlaha poté, co je uvedena
dopohybu. Na počátku každého pokusuje skříňka vklidu.
11C. Kostku o váze 5,0N tlačíme ke svislé stěně vodorovnou
silou F o velikosti 12N (obr.6.24). Koeficient statického tření
mezistěnouakostkouje0,60,koeficientdynamickéhotřenímezi
nimije0,40.Předpokládejme,žesekostkazpočátkunepohybu-
je. (a) Začne se kostka pohybovat? (b) Pomocí jednotkových
vektorů i, j, k vyjádřete sílu, jíž působí stěna na kostku.
x
y
F
Obr.6.24 Cvičení11
12C. Horolezkyně o hmotnosti 49kg šplhá „komínem“ mezi
dvěma skalními stěnami způsobem znázorněným na obr.6.25.
Koeficientstatického tření mezi její obuví a skálou je 0,8, mezi
zády a skálou 1,2. Horolezkyně snižuje tlakovou sílu, kterou
se tiskne nohama i zády ke skalní stěně, až do okamžiku těsně
předsklouznutím.Předpokládáme,žepoměrvelikostístatických
třecích sil, jimiž působí skalní stěna na chodidla, resp. záda
horolezkyně, je takový, že by ke skluzu zad i chodidel došlo
současně.*(a) Jakvelkou silou se horolezkyně tiskne ke skále?
(b) Jakou část tíhové síly kompenzuje třecí síla působící na její
obuv?
13C. Dům je postaven na vrcholku kopce se sklonem svahu
asi45
◦
(obr.6.26). Geologická studie naznačuje,že úhelsklonu
budepravděpodobně časemklesatvlivemskluzusvrchníchvrs-
* Velikosti statických třecích sil, jimiž působí skalní stěna na chodi-
dla, resp. na záda horolezkyně, nejsou shodné. Je to způsobeno tím,
že horolezkyni nelze v popsané situaci považovat za hmotný bod.
Její těžiště (viz kap. 9) leží v blízkosti stěny, o niž se sportovkyně
opírá zády. Statická třecí síla, jíž
Vloženo: 18.05.2009
Velikost: 1,65 MB
Komentáře
Tento materiál neobsahuje žádné komentáře.
Copyright 2025 unium.cz


