1. KINEMATIKA HMOTNÉHO BODU
Tělesa nebo jejich části, které mění svoji polohu vzhledem k jiným tělesům, konají mechanický pohyb. Pro zjednodušení popisu mechanického pohybu nahrazujeme těleso hmotným bodem.
Pohyb, při kterém hmotný bod urazí v libovolných, ale stejných časových intervalech stejné dráhy se nazývá rovnoměrný pohyb.
Velikost rychlosti rovnoměrného pohybu je dána vztahem v = s.t -1, kde s je dráha, kterou urazí hmotný bod za dobu t. Předpokládejme, že v okamžiku 0, od kterého počítáme čas, je vykonána dráha 0. Jednotkou rychlosti je m.s -1.
Dráhu rovnoměrného pohybu určíme ze vztahu s = v.t.
Grafem závislosti dráhy s rovnoměrného pohybu na čase t je polopřímka, která prochází počátkem soustavy souřadnic. Velikost rychlosti v daném grafu je 2 m.s -1
Jestliže pro t0 = 0 je dráha s0 /= 0, pak pro dráhu rovnoměrného pohybu platí vztah s = s0 + vt.Grafem závislosti na čase je v tomto případě část přímky, která na ose dráhy vytíná úsek s = s0.
Grafem závislosti rychlosti rovnoměrného pohybu na čase je část přímky, rovnoběžná s časovou osou a protínající osu rychlosti v bodě určeném velikostí této rychlosti.
Pohyb, při kterém se dráhy v libovolných, ale stejných časových intervalech mění, se nazývá pohyb nerovnoměrný. Průměrná rychlost nerovnoměrného pohybu je dána vztahem vp = s.t-1 , kde s je dráha vykonaná při nerovnoměrném pohybu za dobu t.
Rychlost nerovnoměrného pohybu v určitém časovém okamžiku se nazývá okamžitá rychlost v. Je to rychlost, kterou by se hmotný bod pohyboval, kdyby od tohoto okamžiku konal pohyb rovnoměrný přímočarý.
Vektor zrychlení a = v. t -1 charakterizuje změnu okamžité rychlosti v určitém časovém intervalu. Jednotkou zrychlení je m.s -1. Nerovnoměrný pohyb se stálým zrychlením se nazývá rovnoměrně zrychlený pohyb.Pro okamžitou rychlost v a dráhu s rovnoměrně zrychleného přímočarého pohybu platí vztahy v = v0 + at, s = s0 + v0t + 2-1at2, kde s0 je dráha hmotného bodu a v0 jeho okamžitá rychlost v čase t0. Jestliže v čase t0 je počáteční dráha s0 = 0 a počáteční rychlost v0 = 0, pak dráhu a okamžitou rvnoměrně zrychleného pohybu určíme ze vztahů s = 2-1at2, v = 2-1at2at.
Grafem závislosti dráhy rovnoměrně zrychleného přímočarého pohybu na čase je část paraboly. Grafem závislosti rychlosti na čase je část přímky procházející počátkem souřadnicové soustavy.
Pohyb, jehož velikost rychlosti je klesající lineární funkcí času, se nazývá rovnoměrně zpomalený pohyb. Zrychlení při tomto pohybu má opačný směr než okamžitá rychlost, proto pro dráhu rovnoměrně zpomaleného pohybu platí s = v0t - 2-1at2.
|