Hlavní obsah

Kurz: Fyzika > Kapitola 3

Lekce 2: Normálová síla a přítlačná síla

Co je váha?

Váha je jiný výraz pro tíhovou sílu.

Co je to tíha?

Tíha

G

je jen jiné slovo pro tíhovou sílu

F_{g}

. Tíha je síla, která působí neustále na všechna tělesa v blízkosti Země. Země přitahuje všechna tělesa tíhovou silou směřující do jejího středu. Velikost tíhové síly určíme vynásobením hmotnosti tělesa

m

velikostí tíhového zrychlení

g = + 9, 8 \frac{m}{s^{2}}

Touto tíhovou silou

F_{g} = m g

(neboli „tíhou“) působí Země na všechna tělesa v blízkosti jejího povrchu, ať už se pohybují nebo ne, a ať už na ně působí jakékoli jiné síly. Jinak řečeno, na všechna tělesa v blízkosti Země bude působit tíhová síla o velikosti

m g

, ať už padají, letí, leží v klidu nebo zrychlují nahoru ve výtahu. Ke zrychlení tělesa mohou přispívat další síly, ale tíhová síla je vždy přítomna.

Tíhová síla působící na těleso je tím menší, čím je těleso dále od Země. Gravitační síla však sahá daleko za hranice zemské atmosféry. Tíhová síla na Mezinárodni vesmírné stanici má velikost

g = 8, 7 \frac{m}{s^{2}}

. Tato hodnota je nižší než velikost

g

na povrchu Země, ale ne tak malá, jak si lidé často myslí. Kosmonauti na Mezinárodní vesmírné stanici se sice pohybují ve stavu beztíže, ale ne kvůli absenci tíhy. Padají volným pádem v oběhu okolo Země.

Gravitační síla, kterou Země působí má nekonečný dosah (tedy přitahuje věci z nekonečné vzdálenosti), ale čím je těleso dále od Země, tím je síla menší.

Je tíha něco jiného než hmotnost?

Ano, tíha je jiná veličina než hmotnost. Tíha

G

je tíhová síla

F_{g}

působící na těleso. Hmotnost

m

je měrou setrvačnosti (tedy jeho schopností odolávat změnám rychlosti). Souvisejí spolu, protože hmotnější tělesa budou mít kvůli vztahu

G = m g

větší tíhu. Například těleso o hmotnosti

2 kg

bude mít tíhu o velikosti

G = (2 kg) (9, 8 \frac{m}{s^{2}}) = 19, 6 N

Tíha tělesa se změní, pokud se těleso vzdálí od povrchu Země, ocitne se na jiné planetě, nebo pokud se změní tíhové působení na něj. Jeho hmotnost ale zůstane pořád stejná, ať už je na Zemi, ve vesmíru, nebo na Měsíci.

Spousta lidí si tíhu a hmotnost plete. Pamatuj, že jednotkou hmotnosti jsou

kg

, ale tíha je síla, a tím pádem jsou jejími jednotkami

N

Jak vypadají úlohy na tíhu (tíhovou sílu)?

Příklad 1: Tíha v letadle

Letadlo o hmotnosti

4 500 kg

při vzletu zrychluje dopředu a vzhůru. Tahová síla motorů ve směru pohybu je

6 700 N

a odpor vzduchu je

4 300 N

Jaká je tíhová síla působící na letadlo během vzletu?

Tíhová síla není nikdy více nebo méně než pouhé

m g

, ať už se k tomu přidají jakákoli zrychlení či síly. Tíhovou sílu (tíhu), která na letadlo působí, určíme jednoduše jako

F_{g} = m g (použijeme vzorec pro tíhu)

F_{g} = (4 500 kg) (9, 8 \frac{m}{s^{2}}) = 44 100 N (vyčíslíme a je to)

Příklad 2: Hledá se hmotnost

Slon africký má tíhu

25 000 N

Jaká je hmotnost slona afrického?

Tíha je jiný výraz pro tíhovou sílu

m g

. Hmotnost můžeme vyjádřit ze vzorečku

G = F_{g} = m g .

G = m g (použijeme vzorec pro tíhu)

25 000 N = m (9, 8 \frac{m}{s^{2}}) (dosadíme hodnoty tíhy a g)

m = \frac{25 000 N}{(9, 8 \frac{m}{s^{2}})} (vyjádříme hmotnost m)

m = \frac{25 000 N}{(9, 8 \frac{m}{s^{2}})} = 2 551 kg (vyčíslíme a oslavíme)

Chceš se zapojit do diskuze?

Přihlášení

Setřídit podle:

Zatím žádné příspěvky.

Umíš anglicky? Kliknutím zobrazíš diskuzi anglické verze Khan Academy.