Hlavní obsah
Fyzika - mechanika
Kurz: Fyzika - mechanika > Kapitola 3
Lekce 1: Síla a silové diagramyShrnutí sil a silových diagramů
Zopakuj si základní myšlenky a dovednosti související se silami a zakreslováním silových diagramů.
Klíčové pojmy
| Pojem | Význam | |
|---|---|---|
| Síla | Tlačení či tah působící na těleso, značený většinou F. SI jednotkou jsou Newtony (start text, N, end text) nebo start fraction, start text, k, g, space, m, end text, divided by, start text, s, end text, squared, end fraction. | |
| Kontaktní síla | Síla, která ke svému působení potřebuje vzájemný dotyk těles. Například jde o tah, normálovou sílu a třecí sílu. | |
| Síla dlouhého dosahu | Síla, která ke svému působení nevyžaduje vzájemný dotyk těles. Jedním příkladem je tíhová síla (váha). | |
| Silový diagram | Diagram znázorňující síly působící na těleso. Těleso představujeme tečkou a síly šipkami mířícími od této tečky. |
Druhy sil
| Síla (symbol) | Druh síly | Popis |
|---|---|---|
| Tíhová síla (F, start subscript, g, end subscript, nebo G) | Dlouhého dosahu | Síla způsobená tíhou působící na hmotné těleso. Někdy se jí říká váha. Vždy táhne dolů k Zemi. |
| Tah (F, start subscript, T, end subscript, nebo T) | Kontaktní | Síla, kterou něco těleso táhne. Může být způsobena provázkem, lanem, řetězem, kabelem, či drátem. Táhne těleso směrem, kterým je lano napjato. |
| Normálová síla (F, start subscript, N, end subscript, nebo N) | Kontaktní | Síla působící při dotyku dvou těles. Tlačí kolmo k dotýkajícímu se povrchu tělesa. |
| Třecí síla (F, start subscript, f, end subscript or f) | Kontaktní | Síla bránící vzájemnému klouzání těles. Tlačí rovnoběžně s dotýkajícími se povrchy a proti směru kluzu. |
Jak nakreslit silový diagram
- Začni určením kontaktních sil. Podívejme se, čeho se těleso dotýká, tím, že si ho obtáhneme (viz Obrázek 1). Kdekoli se obtažené čáry něco dotýká, nakresli tečku; kdekoli je tečka, tam musí být aspoň jedna kontaktní síla. V bodech dotyku nakresli vektory sil představující tlačení či tah tělesa, včetně správného směru.
- Po určení kontaktních sil nakresli tečku představující těleso, o které nám jde (viz Obrázek 2). Chceme určit pouze síly působící na naše těleso, tedy ne síly, kterými naše těleso působí na ta ostatní.
- Nakresli soustavu souřadnic a označ kladné směry. Pokud těleso leží na nakloněné rovině, srovnej soustavu souřadnic s rovinou.
- Zakresli k tečce kontaktní síly, jejichž šipky míří směrem od tečky. Ujisti se, že velikosti šipek jsou vzájemně úměrné. Všechny síly popiš.
- Nakresli a popiš síly dlouhého dosahu. Většinou půjde o tíhovou sílu, pokud se v úloze neobjevuje elektřina či magnetismus.
- Nakresli a popiš vektor zrychlení, a to po straně tečky -- ne aby se tečky dotýkal. Pokud těleso nezrychluje, napiš a, equals, 0.
Zde je příklad silového diagramu kusu sýra ležícího na stole (viz Obrázek 2). Tíha táhne hmotu sýra vahou (G) a stůl tlačí sýr nahoru normálovou silou (N). Protože tu nejsou žádné provazy a sýr se nesnaží po stole klouzat, není tu tah ani tření.
Běžné chyby a mylné představy
- Lidé někdy zakreslují síly, kterými těleso působí na jiná tělesa. My ale chceme zakreslit jen síly působící na naše těleso. Soustřeď se na to, co se děje tělesu, o které se zajímáme.
- Lidi někdy zapomenou, jaký mají různé síly směr. Tíhová síla míří vždycky dolů, třecí síla je vždy rovnoběžná se styčnou plochou, normálová síla je vždy kolmá ke styčné ploše a tah pouze táhne.
Další zdroje
Své znalosti těchto fyzikálních principů si můžeš ověřit pomocí cvičení na silové diagramy.
Chceš se zapojit do diskuze?
Zatím žádné příspěvky.