Transcript zmena vektora hybnosti s časom

2. NEWTONOV POHYBOVÝ ZÁKON
alebo
O pohyboch, silách a zrýchlení
PaedDr. Jozef Beňuška
[email protected]
Zhrnutie:
Pri rovnomernom priamočiarom pohybe nenastáva
zmena vektora hybnosti s časom.
Pri rovnomerne zrýchlenom priamočiarom pohybe
nastáva zmena vektora hybnosti s časom.
Pri rovnomerne spomalenom priamočiarom pohybe
nastáva zmena vektora hybnosti s časom.
Pri rovnomernom pohybe po kružnici nastáva zmena
vektora hybnosti s časom.
Zmena vektora hybnosti s časom nastáva u pohybov
- rovnomerne zrýchleného,
- rovnomerne spomaleného,
- rovnomerného pohybu po kružnici.
p
F
t
Zrýchľovanie, spomaľovanie alebo zakrivenie trajektórie pohybu telesa (zmenu pohybového stavu telesa)
spôsobuje silové pôsobenie na teleso.
Druhý Newtonov pohybový zákon
Pomer zmeny hybnosti hmotného bodu a doby, za ktorú
táto zmena hybnosti nastala, je priamo úmerný výslednej
pôsobiacej sile.
p
Fv 
t
p  Fv t
To, aká zmena hybnosti telesa nastane, závisí od
veľkosti výslednej pôsobiacej sily na teleso a času,
ako dlho táto sila na teleso pôsobí.
Druhý Newtonov pohybový zákon
Využitím vzťahov
upravíme rovnicu...
p  p2  p1
v
a
t
p p2  p1 mv 2  mv1 mv 2  v1 
v

Fv 


m
t
t
t
t
t
Fv  ma
Aby sa teleso s hmotnosťou m v inerciálnej vzťažnej
sústave pohybovalo so zrýchlením a, musia naň okolité
objekty pôsobiť výslednou silou Fv=ma.
Smer vektorov sily a zrýchlenia sú rovnaké.
Jednotka sily
a  1 m.s
-2
F 1N
m  1 kg
Fv  ma
Fv   ma
2
Fv   1 kg.1 m.s
Fv   1 N (newton)
1 newton je sila, ktorá telesu s hmotnosťou 1 kg udeľuje
zrýchlenie 1 m.s.2.
Pohyby telies z hľadiska 2. pohybového zákona
1. Rovnomerný priamočiary pohyb
v = konšt.
Fv  ma
a = 0 m.s-2
Fv  0 N
Fpp
Fm
Fv  Fm  Fpp
Fm
Fpp
Fv  Fm  Fpp
0  Fm  Fpp
Fpp  Fm
Ak sa automobil pohybuje rovnomerným priamočiarym
pohybom, je ťažná sila motora Fm kompenzovaná silami
pôsobiacimi proti pohybu Fpp.
Pohyby telies z hľadiska 2. pohybového zákona
2. Rovnomerne zrýchlený priamočiary pohyb
v = at
a = konšt.
Fv  ma
Fpp
Fm
Fv  konšt.
Fm
Fv  Fm  Fpp
Fv  Fm  Fpp
Fv Fpp
Ak sa automobil pohybuje rovnomerne zrýchleným
priamočiarym pohybom, pôsobí naň výsledná konštantná
sila Fv v smere pohybu telesa.
Pohyby telies z hľadiska 2. pohybového zákona
3. Rovnomerne spomalený priamočiary pohyb
v = v0 - at
a = konšt.
Fv  ma
Fpp
Fm
Fv  konšt.
Fv Fm
Fv  Fm  Fpp
Fv  Fm  Fpp
Fpp
Ak sa automobil pohybuje rovnomerne spomaleným priamočiarym pohybom, pôsobí naň výsledná konštantná sila
Fv proti smeru pohybu telesa.
Pohyby telies z hľadiska 2. pohybového zákona
4. Rovnomerný pohyb po kružnici
ad = konšt.
v
Fd
S
2
v
ad 
r
Fv  ma
2
v
 Fd
Fv  m
r
Fd  konšt.
Ak sa pohybuje teleso rovnomerným pohybom po kružnici, pôsobí naň výsledná konštantná sila Fd do stredu
kružnicovej trajektórie.
Pohyby telies z hľadiska 2. pohybového zákona
4. Rovnomerný pohyb po kružnici
F
S
Fd  FG  F
Fd
FG
Na sedačke kolotoča pôsobí dostredivá sila Fd, ktorá je
výslednicou tiažovej sily FG a ťahovej sily reťaze F.
Test
Ak sa automobil pohybuje rovnomerným priamočiarym
pohybom:
a) je ťažná sila motora Fm kompenzovaná silami
pôsobiacimi proti pohybu Fpp,
b) pôsobí naň výsledná konštantná sila Fv v smere
pohybu telesa,
c) pôsobí naň výsledná konštantná sila Fv proti
smeru pohybu telesa,
d) pôsobí naň výsledná konštantná sila Fd do stredu
kružnicovej trajektórie.
1
Test
Ak sa automobil pohybuje rovnomerne spomaleným
priamočiarym pohybom:
a) je ťažná sila motora Fm kompenzovaná silami
pôsobiacimi proti pohybu Fpp,
b) pôsobí naň výsledná konštantná sila Fv v smere
pohybu telesa,
c) pôsobí naň výsledná konštantná sila Fv proti
smeru pohybu telesa,
d) pôsobí naň výsledná konštantná sila Fd do stredu
kružnicovej trajektórie.
2
Test
Ak sa automobil pohybuje rovnomerne zrýchleným
priamočiarym pohybom:
a) je ťažná sila motora Fm kompenzovaná silami
pôsobiacimi proti pohybu Fpp,
b) pôsobí naň výsledná konštantná sila Fv v smere
pohybu telesa,
c) pôsobí naň výsledná konštantná sila Fv proti
smeru pohybu telesa,
d) pôsobí naň výsledná konštantná sila Fd do stredu
kružnicovej trajektórie.
3
Test
Ak sa teleso pohybuje rovnomerným pohybom po
kružnici:
a) je ťažná sila motora Fm kompenzovaná silami
pôsobiacimi proti pohybu Fpp,
b) pôsobí naň výsledná konštantná sila Fv v smere
pohybu telesa,
c) pôsobí naň výsledná konštantná sila Fv proti
smeru pohybu telesa,
d) pôsobí naň výsledná konštantná sila Fd do stredu
kružnicovej trajektórie.
4