Dynamika

Dynamika

Dynamika studuje příčiny pohybu těles a jejich pohybových změn.

Je založena na platnosti zákonů klasické mechaniky, tzn. na platnosti Newtonových zákonů:- zákona setrvačnosti,- zákona síly,- zákona akce a reakce.

Kromě těchto zákonů jsou v dynamice využívány ještě další 2 zákony:- zákon o změně hybnosti,- zákon zachování mechanické energie.

Normálová složka zrychlení = 0 →

- francouzský matematik a fyzik, osvícenský filozof, člen francouzské, berlínské a petrohradské akademie věd.

Alternativní způsob sestavení pohybové rovnice předložil Jean Le Rond d‘Alembert (1717 – 1783)

Jedeme-li autobusem, který prudce zabrzdí, něco (nějaká setrvačná síla) nás vyhodí ze sedadla. Jedeme-li např. ve vlaku rovnoměrným přímočarým pohybem v uzavřeném vagonu, nepoznáme, zdali se pohybujeme (jedeme).Popisujeme-li pohyb v soustavě, která se pohybuje se zrychlením,neplatí v ní 1. ani 2. Newtonův zákon.

Inerciální a neinerciální soustavy

Inerciální je soustava, která se nepohybuje se zrychlením vzhledem k jiným inerciálním soustavám.Platí v ní Newtonovy pohybové zákony.

Neinerciální je soustava, která se pohybuje se zrychlením vzhledem k nějaké inerciální soustavě.V této soustavě neplatí Newtonovy zákony.V této soustavě působí setrvačné síly.

Tento alternativní způsob sestavení získáme takto:

1. věta impulzová

V praxi samozřejmě kromě velikosti síly, která působí, potřebujeme pro popis znát také to, jak dlouho tato síla působí. Součinem F.dt získáme veličinu, která se jmenuje impulz síly.

Impulz momentu síly rovná se změně momentů hybnosti = 2. impulzová věta

Mechanická energie

• Fyzikální veličina, která vyjadřuje míru schopnosti tělesa konat mechanickou práci, tzn. působit silou na jiné těleso a posouvat jej po určité dráze.

• Mechanickou energii mají:- tělesa, která se pohybují = kinetická (pohybová)- tělesa, která jsou v silových polích jiných těles – silové pole Země – potenciální tíhová (polohová)

Výkon je součin pracovní složky síly a rychlosti.

Účinnost mechanizmů a zařízeníKaždý mechanizmus spotřebuje určitou část dodávané mechanické energie na

překonání třecích odporů → práce stroji dodávaná = práce užitečná + ztráty A = AU+AZ

dodávaný příkon (výkon) = výkon užitečný + ztráty P = PU+PZ

Veličina charakterizující kvalitu stroje je tzv. účinnost η (% , -)

η = AU/ A η = PU/ P

Jestliže má stroj nebo mechanické zařízení několik členů zařazených za sebou o účinnostech η1, η2, η3 .... ηn

ηc = η1 . η2 . η3 .... ηn

an = v2/ r, an = r. ω2 ,

Pozn.:

Fd = m.r.ω2

dtdvat Při nerovnoměrném pohybu je tečné zrychlení nenulové

pak při r = konst. .rat pak celkové zrychlení je tedy rovno 2222 . raaa dt