Normálové síly na Lubrikonu VI

Pokračujme v našem zkoumání planety Lubrikon-VI. V předchozím videu jsem zatajil jednu věc, a sice, že Lubricon-VI se vůbec neotáčí. Jelikož se neotáčí, nemá vlastně rovník. Když jsme se tedy bavili o dráze této zamrzlé ponožky, místo abych řekl, že se pohybuje po rovníku, jsem měl říct, že se pohybuje po hlavní kružnici. Předpokládáme-li, že Země je koule, ne dokonalá, ale pokud předpokládáme, že je koule, rovník by byl hlavní kružnice. Aby měla planeta rovník, musí mít nějakou rotaci. Řekněme tedy, že se pohybuje po největší možné kružnici. Tento kus ponožky se pohybuje po jedné z hlavních kružnic této koule. Když víme, že se planeta neotáčí, chci zkusit další myšlenkový experiment. Tento kus zmrzlé ponožky není jedinou věcí na povrchu Lubrikonu-VI. Přímo tady, dívali jsme se na to z dálky… Přímo tady, pokud zaostříš, uvidíš na povrchu Lubriconu-VI… Opět, toto je povrch… Je tu zmrzlý banán. Toto je kus ledu a uvnitř něj je banán. Je to zmrzlý banán. Lépe už ten banán nenakreslím. To je vzhledem k povrchu Lubriconu-VI absolutně nehybné. Nemá žádnou tečnou rychlost, jako měl tento kus ledu, a bude tomu tak i nadále. Nemá to vůbec žádnou tečnou rychlost. Má otázka zní: „Jaké síly na tuto věc působí?“ Máme tíhovou sílu mířící do středu Lubriconu-VI. Máme tíhovou sílu. Kreslím ty síly z hmotného středu tohoto kusu ledu s banánem. Nakreslím to stejnou barvou. Máme tíhovou sílu směřující do středu planety. Také víme, že banán nepadá do středu planety. Musí existovat další síla, která jej udržuje v klidu. Tou je síla vyvíjená povrchem Lubriconu-VI na banán nebo na tento kus ledu, která mu brání v pádu do středu planety. V tomto případě jde o normálovou sílu. Má otázka zní, zda jsou tyto dvě síly v případě banánu shodné? Co se nás týče, je ten banán v naprostém klidu. Tato planeta nemá vůči své ose absolutně žádnou rotaci. Banán se vůči této planetě nepohybuje. Nezrychluje žádným směrem. Pokud žádným směrem nezrychluje, celkové síly v každém směru musí být 0, nebo se všechny síly musejí vzájemně vyrušit. V případě banánu normálová síla přesně vyruší sílu tíhovou. Tyto dvě věci… Normálová síla přesně vyrovná tíhovou sílu. Nebo bych mohl říct, že sečtením získám 0. Směřují opačnými směry. Měl bych říct, že normálová síla plus tíhová síla se rovná nule. Mají přesně stejnou velikost, míří opačnými směry. Když je sečteš, vyruší se. Pojďme se po tomto myšlenkovém experimentu vrátit ke zmrzlé ponožce. Zmrzlá ponožka, jak už jsme zjistili, obíhá planetu ve výšce 0 a bude ji obíhat do konce věčnosti rychlostí 1 kilometr za hodinu. Víme, že tíhová síla ji táhne do středu této planety a existuje normálová síla bránící ponožce v pádu do středu planety. Má otázka ale zní, zda jsou tyto dvě síly u ponožky shodné, stejně jako u banánu? V případě ponožky, pohybující se, obíhající ponožky, pokud by tyto dvě síly měly stejné velikosti, jenom směřující opačnými směry tak, jak je to nakreslené tady, úplně by se vyrušily. Pak bychom neměli celkovou sílu. Abych to ujasnil: Pokud se normálová síla plus tíhová síla vyruší, pokud to bude rovno 0, neměli bychom absolutně žádnou sílu a těleso by nezrychlovalo v žádném směru. Těleso v pohybu zůstane v pohybu. Kdyby tady nepůsobila celková síla, neudrželo by se to na povrchu planety. Pohybovalo by se po přímce v tečném směru k místu, kde zrovna je, navěky. Kdyby bylo přímo tady… Vím, že toto není jeho dráha… Prostě by putovalo dál, pryč z povrchu planety. Je nám jasné, že to se neděje. Obíhá planetu. Má kruhovou dráhu. A protože má kruhovou dráhu… Pokud bychom nakreslili průřez tohoto, pokud bychom se dívali na dráhu ze strany, má takovou kruhovou dráhu. Obíhá takto. Je neustále urychlováno dovnitř. Je tu nějaké dostředivé zrychlení, zrychlení do vnitřku koule. Aby dostředivé zrychlení existovalo, musí existovat celková síla do středu. V situaci stacionárního banánu se tedy tyto dvě síly vyrušily. V případě pohybující se ponožky, která navěky obíhá planetu… Je v oběhu, má kruhovou dráhu. Je tu dostředivý pohyb. Je tu nějaká celková síla působící do středu koule. Teď bude velikost tíhové síly větší než velikost normálové síly. Nemáme tuto situaci. V této situaci by těleso neobíhalo. Máme situaci, kde máme danou nenulovou dostředivou sílu. Velikost tíhové síly je o něco větší než velikost normálové síly. K tomu se váže ještě jedna zajímavost, na kterou se podíváme v jiném videu, a sice, co by se stalo, kdyby ponožka začala zrychlovat. Co by se dělo pak? Jak by se vztah mezi těmito dvěma věci změnil, pokud vůbec?