Dynamika

• Newtonův pohybový zákon - zákon akce a reakce:

  Dvě tělesa na sebe navzájem působí stejně velkými silami opačného směru.
• Dynamika se zabývá příčinami pohybu a změnu pohybového stavu tělesa (zrychlení, zpomalení, změna směru) způsobí působící síla.
• Účinek síly působící na těleso může být pohybový nebo deformační, ve reálném světě je to kombinace obou účinků.
• Tělesa na sebe působí silou buď přímo, vzájemným stykem (např fotbalista), nebo nepřímo prostřednictvím silových polí (například gravitace; planety -> Země-Měsíc, Slunce-Země).
• Působí-li na těleso více sil, můžeme je vektorově skládat do jedné výsledné síly (výslednice).
• Klasická dynamika se zabývá pohybem makroskopických těles (lidé, auta, letadla,...), která se pohybují rychlostmi mnohem menšími než je rychlost světla.
• Relativistická dynamika se zabývá pohybem těles s rychlostí blízkou rychlosti světla.
• Kvantová dynamika se zabývá pohybem částic při micro rozměrech (atomů, molekul, elementárních částic).
• Kvant je energie.
• Vztažné soustavy v nichž neplatí 1.NPZ se nazývají neinerciální.
• Newtonův pohybový zákon - zákon síly:

  Jestliže na těleso (hmotu) působí síla, pak se těleso pohybuje zrychlením, které je přímo úměrné působící síle a nepřímo úměrné hmotnosti tělesa, tedy a = F/m.
• Newtonův pohybový zákon - zákon setrvačnosti:

  Každé těleso setrvává v klidu nebo v rovnoměrném přímočarém pohybu, pokud není nuceno působením vnějších sil tento stav změnit.
• Izolované těleso je těleso, na které nepůsobí žádné síly, je to myšlenkový/ideální model, v reálném světě takové těleso neexistuje.
• Model izolovaného tělesa je těleso na které působí síly, ale jejich výslednice je nulová.
• Vztažná soustava, ve které izolované těleso nemění svůj pohybový stav (tedy taková, ve které 1.NPZ platí), se nazývá inerciální vztažná soustava.
• Pohyb nebo klid tělesa vždy vztahujeme k nějaké soustavě, tedy vztažné soustavě.
• Např. při srážce těles na sebe tělesa působí stejně velkými silami, ale liší se účinek síly
• Jak vyjádřit účinek síly (pohybový)?

  => 2. Newtonův pohybový zákon

  a = F/m -> Δv/Δt = F/m / *Δt*m -> m*Δv (změna hybnosti tělesa) = F*Δt (změna impulsu síly)
• Impuls síly : I-> = F->*Δt
• Hybnost tělesa : p-> = m*Δv-> = vyjadřuje pohybový stav tělesa
• Hybnost tělesa : p-> = m*v-> ; [p] = kg×m×s-1

  • vyjadřuje pohybový stav tělesa
  • vektorová fyzikální veličina -> v dynamice je pohybový stav tělesa určen nejen jeho rychlostí, ale také jeho hmotností
  • 2. pohybový zákon lze také vyjádřit vztahem: F =Δp÷Δt
  • výsledná síla působící na hmotný bod je rovna podílu změny hybnosti a doby, za níž se hybnost změnila
• Zákon zachování hybnosti

  • vektorová veličina
  • energie se přeměňuje, nemizí
  • izolovaná soustava těles (z hlediska mechaniky)
  • nedochází k výměně hmoty ani energie s vnějším prostředím
  • na tělesa soustavy působí pouze síly, jejichž původ je uvnitř soustavy
  • platí zde zákony zachování
  • hmotnosti
  • mechanické energie
  • hybnosti
• • Zákon zachování hybnosti
  • Celková hybnost izolované soustavy tělesa je konstantní (neměnná)
  • Σ pi-> = konstanta->
  • i = sčítací index
  • příklad: počáteční hybnost soustavy = 0 -> 1. těleso se začne pohybovat -> potom 2. těleso se také začne pohybovat, ale opačným směrem
  • příklady z praxe: start rakety (raketový motor), zpětný ráz zbraně (např. kanón), vystupování z neuvázané lodi
• Jak spočítáme její hodnotu?

  • W = F*s platí jen, když je síla rovnoběžná s dráhou
  • Pokud ne, tak použijeme W = F*s*cosα (F1/F = cosα -> F1 = F*cosα - zjištěno pomocí rozkladu síly F-> na složky)
  • F1-> ve směru pohybu - ÚČINNÁ
  • F2-> kolmo ke směru pohybu - NEÚČINNÁ
• Kdy se koná práce?

  • Když 1 těleso působí na 2. silou po určité dráze.
  • Pokud se těleso nepohybuje, nekoná se žádná práce!
  • Pokud tělesu neudělujeme žádné zrychlení, nebo nepřekonáváme odporovou sílu, nekonáme práci.
• gravitační síla + odstředivá síla = tíhová síla

  rovník: největší odstředivá síla -> nejmenší m

  póly: nejmenší odstředivá síla -> největší m
• Působí-li jedno těleso na druhé, působí současně a druhé těleso na první. Působení těles je vždy vzájemné a charakterizujeme ho silou.
• Zákon zachování hmotnosti

  Celková hmotnost izolované soustavy je konstantní.