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

Planckove jednotky

13.11.2018

Prečo vlastne Planck vytvoril jednotky podľa konštánt. My sme stanovili základné jednotky meter a kilogram podľa určitých dohovorov. Meter je desať milióntina zemského kvadrantu. Kilogram je viac »

Planckove hodnoty

23.10.2018

Einstein zostavil rovnicu pre celkovú energiu telesa E=m·c2 a podľa Planckovej konštanty a frekvencie určil energiu fotónu Ef=h·f. Pokiaľ by sme miesto frekvencie fotónu udávali uhlovú rýchlosť viac »

Planckova konštanta

11.10.2018

Písal som minule, že planckova konštanta si zaslúži vlastný blog. Ako sa k nej dopracovalo. Pri skúmaní žiarenia celkom čierného telesa Anglický fyzici Raylegh a Jeans podľa úvahy, elektromagnetická viac »

triblavina,kamion,dialnica D1

Súvislá diaľnica do Košíc bude skôr cez Maďarsko ako cez Slovensko

11.12.2018 21:23

Bratislava a Košice budú prepojené súvislou diaľnicou minimálne o päť rokov skôr cez územie Maďarska než cez Slovensko.

štrasburg, streľba

Na vianočných trhoch v Štrasburgu sa strieľalo, hlásia dve obete

11.12.2018 21:17, aktualizované: 23:10

Šlo o teroristický útok.

francúzsko, žlté vesty

Egyptská vláda údajne zakázala predaj žltých viest v obavách z demonštrácií

11.12.2018 20:27

Zakázané predávať žlté vesty majú obchodníci jednotlivcom, nie firmám.

donald trump

USA zaradili Pakistan na zoznam krajín porušujúcich náboženské slobody

11.12.2018 19:32

Presun na čiernu listinu umožňuje, aby USA na Pakistan uvalili sankcie.