120 likes | 258 Views
Digitální učební materiál. Tuhé těleso. Síla působící na těleso může mít jednak pohybové účinky , kdy způsobuje změnu rychlosti tělesa, ale také deformační účinky , kdy mění jeho tvar a objem.
E N D
Tuhé těleso • Síla působící na těleso může mít jednak pohybové účinky, kdy způsobuje změnu rychlosti tělesa, ale také deformační účinky, kdy mění jeho tvar a objem. • Abychom k tomuto nemuseli přihlížet, proto nahrazujemeskutečná tělesa ideálnímmodelem, který nazýváme tuhé těleso.
Tuhé těleso • Tedy tuhé těleso je ideální těleso, jehož tvar ani objem se působením libovolně velkých sil nemění. • Proto uvažujeme, že síla působícína tuhé těleso bude mít jen pohybové účinky.
Pohyby tuhého tělesa • U tuhého tělesa známe dva základní druhy pohybu: - posuvný pohyb (translace) - otáčivý pohyb (rotace) • Při posuvném pohybu je každá přímka spojená s tělesem stále rovnoběžná s původní polohou.
Pohyby tuhého tělesa • Tedy všechny body tělesa mají stejnou rychlost a opisují stejné trajektorie. • Proto můžeme tuhé těleso, jež vykonává posuvný pohyb, nahradit hmotným bodem.
Otáčivý pohyb Koná například Země kolem své osy. Při otáčivém pohybu opisují body tuhého tělesa kružnice, jejichž středy leží na ose otáčení.
Otáčivý pohyb • Při otáčivém pohybu mají různé body tělesa různou rychlost podle toho, v jaké vzdálenostiod osy otáčení leží. • Tuhé těleso konající otáčivý pohyb nelzenahradit hmotným bodem. • Mnohá tělesa konají posuvný a otáčivý pohyb současně. • Příkladem je Země, která rotuje kolem své osy a současně koná posuvný pohyb kolem Slunce.
Moment síly • Pokud chceme uvést tuhé těleso do otáčivého pohybu, musíme na něj působit silou. • Vektorová přímka je přímka, na které leží vektor (např. síla F). • Na určité vektorové přímce mohou ležet i dva vektory o stejné velikosti F, které však mají opačný směr. • Jsou to opačné vektory F a–F. Například u dveří, které jsou otáčivé kolem nehybné svislé osy. • Otáčivý účinek síly závisí nejen na velikosti síly, ale také na směru a poloze jejího působiště.
Moment síly • Otáčivý účinek síly na tuhé těleso vyjadřuje fyzikální veličina zvaná moment síly vzhledem k ose otáčení. • Působí-li na těleso síla F ležící v rovině kolmé k ose otáčení, pak M = d.F, kdy d je rameno síly. • Moment síly M vzhledem k ose otáčení se rovná součinu ramene síly d a velikosti síly F.
Momentová věta • Na těleso otáčivě kolem osy může působit současně několik sil. • Jejich otáčivý účinek pak určuje součet momentů jednotlivých sil, přičemž momenty uvádějící těleso do otáčivého pohybu v kladném slova smyslu ( proti směru hodinových ručiček) píšeme s kladným znaménkem. • Ve směru pohybu hodinových ručiček pak se znaménkem záporným.
Momentová věta • Otáčivý účinek několika sil působících na tuhé těleso se vzájemně ruší, pokud je součet jejich momentů vzhledem k téže ose nulový. • M = + = 0 • To je momentová věta
Použité zdroje: LEPIL, Oldřich, Milan BEDNAŘÍK a Radmila HÝBLOVÁ. Fyzika pro střední školy. 4., přeprac. vyd. Praha: Prometheus, 2001, 266 s. Učebnice pro střední školy (Prometheus). ISBN 80-719-6184-1.