Založ si blog

Newtonové jablká II

Na konci predchadzajúceho článku som spomenul kinetickú energiu. Čo je to vlastne energia vo fyzike. V normálnej hovorovej reči môžeme povedať ten má energiu. To isté bude platiť vo fyzike, je to schopnosť konať prácu. Každý si vie predstaviť čo je práca, zatiaľ hovorme len o mechanickej práci. Vo fyzike mechanická práca A znamená pôsobiť silou F na teleso po dráhe s . Vzťah je

mathtex-1Najlepším príkladom je zdvihnutie telesa.

Aby sme teleso zdvihli potrebujeme na teleso pôsobiť silou po danej dráhe. Keď teleso pustíme bude v každom bode mať vyššiu rýchlosť. Bude plynule zrýchľovať pretože pôsobí na neho gravitácia.

Bude na teleso pôsobiť sila. Sila udáva stav telesa ktoré mu priradí určité zrýchlenie. Zrýchlenie a je konštantné. Vzťah je.

fmamathtex-1 Ale keby teleso narazilo na zem vyššou rýchlosťou tak sila by bola väčšia aj keď po dráhe bola rovnaká.

Vtedy by zrýchlenie bolo väčšie pretože z rýchlosti na nulu za malý okamžik zrýchlenie vzrastie. Keď sme teleso zdvihli

do určitej výšky dodali sme mu určitú potenciálnu energiu. Bude mať schopnosť konať prácu keď bude padať ale vždy bude teleso zrýchľovať. Teleso aj keby sa pohybovalo rovnomernou rýchlosťou by malo kinetickú energiu pretože na tú rýchlosť sme teleso museli urýchliť. Energia ktorú sme mu dodali prácou sa prejaví vtedy keď na neho bude pôsobiť sila. Keďže sa pohybuje zrýchlene tak dráha za určitý čas je polovičná, pretože musíme počítať priemernú rýchlosť. uvažovať zmeny rýchlostí Δv na zmene dráhy Δs za zmenu času Δt. Pretože na začiatku dráhy je nulová alebo menšia rýchlosť musíme ju uvažovať ako priemernú rýchlosť. Vzťahy pre zýchlenie a pre rýchlosť za čas sú:                      azvztmathtex-1

vpmm2mathtex-1svmathtex-1tvmathtex-1szmathtex-1

 

Keď budeme pôsobiť silou po dráhe kde bude teleso zrýchľovať tak za jednotku jednotku času prejde polovičnú dráhu. Táto schopnosť konať prácu telesa ktoré je v pohybe sa nazýva kinetická energia. Označuje sa písmenom W. Dosadením týchto vzťahov do rovnice získame vzorec  pre kinetickú energiu telesa. Rýchlosť telesa uvažujeme ako okamžitú.

oprmathtex-1

 

Že telesá padajú z rovnakej výšky rovnakou rýchlosťou Newton vedel. Urobme taký myšlienkový pokus.

Zdvihnime teleso z nejakého poklopu zdvihneme do určitej výšky potom pustíme ale ten poklop odtiahneme.

Majme pod tým poklopom myslenú veľmi hlbokú jamu. Teleso bude neustále urýchľovať teoreticky môže dosiahnuť aj rýchlosť svetla. Znamená to že samotná gravitácia má energiu ale tá energia je potenciálna. Všimol si toho Einstein a usúdil, že potenciálna energia má byť inak interpretovaná. Ale vrátim sa Celková energia E je súčet potenciálnej energie Ep a kinetickej energie W.

epemathtex-1Aby sme dosiahli kinetickú energiu musíme vykonať nejakú prácu, napr. natiahnuť pružinu. práca nám vytvorí

potenciálnu energiu ktorá bude taká istá ako kinetická energia. Keď natiahnutú pružinu pustím bude mať v okamžiku pred dopadom takú istú hodnotu kinetickej energie.

Vrátim sa ale k Newtonovi. Prečo telesá padajú rovnakou rýchlosťou k zemi vysvetlil Newton tým, že ak na teleso bude pôsobiť nejaká sila tak vždy bude pôsobiť sila ktorá bude pôsobiť proti sile ktorá ju vyvolala, ten príklad je prudké zrýchlenie auta. Najprv vás vtlačí do sedadla a potom keď sa rýchlosť ustáli tá sila zmizne. Tým, že sa zem otáča na povrchu sú určité odstredivé sily ale musí byť aj sila ktorá bude priťahovať telesá k zemi ktorá bude väčšia ako odstredivé sily. Keďže ťažšie jablko padlo väčšou silou tak gravitačná sila musí byť závislá na hmotnosti a musia ju mať obidve telesá. Pozorovaním planét po obežnej dráhe poľský astronóm Kepler zistil, že planéty obiehajú okolo slnka nie po kružniciach ale po elipsách. Z jeho rovníc Newton vypočítal približnú gravitačnú konštantu. Bolo dôležité, že vôbec zistil, nejaká konštantu pre gravitáciu. Je to jedna najdôležitejšia konštanta.

Uložiť

Uložiť

Uložiť

Uložiť

Uložiť

Uložiť

Uložiť

Uložiť

Uložiť

Uložiť

Uložiť

Newtonové jablká III

19.05.2017

Najväčšiu zásluhu Newton mal pri vytvorení gravitačného zákona. Zásadné zistenie bolo, že telesá majú zrýchlenie počas pádu. To znamená, že bude na ne pôsobiť počas pádu konštantná viac »

Newtonové jablká

11.04.2017

Trochu začnem od počiatkov modernej fyziky. Anglický fyzik a matematik Izak Newton matematicky popísal na základe svojich meraní aj Galileových meraní pohybov planét, základné zákony mechaniky viac »

Vzdialenosti a časy

13.03.2017

Znovu píšem nezáživný článok z fyziky do prepolitizovaných blogov. Podobné články som písal ale tento som spresnil a zjednodušil. Píšem článok trocha odzadu pretože chcem ešte odvodiť viac »

Španielsko, mapa, Madrid

Španieli zmarili ďalší útok autom, zastrelili päť mužov

18.08.2017 03:00, aktualizované: 05:00

Španielska polícia v noci zo štvrtku na piatok zabila päť ľudí, ktorí sa v osobnom automobile pokúsili zrážať chodcov v meste Cambrils.

Barcelona, útok

Svetoví politici a aj športovci odsúdili útok v Barcelone

17.08.2017 22:07, aktualizované: 18.08.2017 00:16

Pri teroristickom útoku v metropole Katalánska zomrelo najmenej 13 ľudí a viac ako 100 bolo zranených.

fico

Fico: Konal som razantne, ale korektne

17.08.2017 20:00

Premiér Robert Fico je presvedčený, že vládni partneri sú schopní pokračovať ďalej. O situácii v koalícii poskytol exkluzívny rozhovor denníku Pravda.

Smolíková

Povedie ministerstvo školstva Smolíková?

17.08.2017 19:00

Takmer po roku a pol úradovania skladá minister školstva Peter Plavčan (nom. SNS) zbrane. Nohy mu podrazilo pochybné rozdeľovanie eurofondov za 600 miliónov eur.

Štatistiky blogu

Počet článkov: 94
Celková čítanosť: 163756x
Priemerná čítanosť článkov: 1742x

Autor blogu

Kategórie