Založ si blog

Začiatky mechaniky

Trochu preskočím na dávnejšiu dobu trochu zámerne pretože chcem dokončiť matematiku. Podľa zákonov fyziky sa najlepšie vysvetľuje.

Na prelome 17. a 18. Storočia anglický fyzik a matematik Isaac Newton rozšíril dovtedajšie poznatky vo fyzike kde uplatnil hmotnosť telies a ich rýchlosť pri výpočte sily a práce. Zaviedol nemerateľné pojmy hybnosť a kinetická energia ktorá je vlastne mechanická práca len sa ináč definuje. S týchto poznatkov odvodil aj gravitačný zákon.

Vtedy sa vedelo, že niečo váži ale nerozdeľovali hmotnosť od váhy, (tiaže. Vedelo sa, že telesá ktoré majú nerovnakú váhu pri voľnom páde dopadnú z rovnakej výšky za rovnaký čas. Newton vypracoval 3 pohybové zákony, (o pohybe telies a gravitačný zákon. Dovtedy si fyzici nevšimli, že silu vytvorí teleso ktoré má určitú hmotnosť pri zmene rýchlosti. Čím väčšia bude zmena rýchlosti tým sila bude väčšia. Hmotnosť telesa a zrýchlenie spolu súvisia so silou. Newton zaviedol nemerateľnú veličinu hybnosť. Je to obyčajný násobok hmotnosti a rýchlosti p=m*v. Sila je vlastnosť ktorá sa ju snaží hmotu deformovať. Keď teleso pôjde rovnomernou rýchlosťou priamočiaro a nebude pôsobiť na neho žiadna vonkajšia sila bude sa pohybovať zotrvačnosťou. Zotrvačnosť je vlastnosť hmoty. Ako náhle sa rýchlosť zmení napr. nejakým nárazom tak na teleso začne pôsobiť sila. Teleso spomalí čo je tiež zmena rýchlosti. Nezáleží či teleso urýchľujem alebo spomaľujem, záleží iba na absolútnej hodnote zrýchlenia. Keby teleso ktoré sa pohybuje zotrvačnosťou narazilo do telesa ktoré by stálo a pri zrážke by telesá sa spojili tak po určitom čase by sa ich rýchlosť ustálila na určitej hodnote. Časť energie pohybujúceho telesa sa spotrebuje na spojenie telies, (deformáciu hmoty resp. zahriatie telies. Tomuto javu sa hovorí zákon o zachovaní hybnosti. Teleso m sa pohybuje rýchlosťou v a narazí do telesa m0 spolu budú odchádzať rýchlosťou u. Pre tento konkrétny príklad môžeme napísať vzťah m*v=(m0+m)*u. S toho vychádza vzorec pre rýchlosť telies u=m*v/(m0+m). Keby sme zvyšovali hmotnosť telesa ktoré sa pohybuje určitou rýchlosťou bude sa meniť jeho rýchlosť ale hybnosť ostane rovnaká. Teleso zmenšilo svoju rýchlosť za určitú dobu a na určitej dráhe. Na dráhe pôsobilo určitou silou na druhé teleso, vykonávalo prácu. Veľkosť sily závisela od hmotnosti telesa a jeho absolútnej zmene rýchlosti. S toho vychádza pre silu vzorec F=m*a. Keď sila bude pôsobiť po dráhe hovoríme o mechanickej práci. Označujeme ju písmenom W a jej hodnota je rovná kinetickej energii Ek. Môžeme si to predstaviť napr. pri voľnom páde prejde teleso určitú vzdialenosť rovnakým zrýchlením. Vždy bude priťahované rovnakou silou. Môžeme napísať, že sila F x dráha s je mechanická práca W. Dráha pri rovnomernom zrýchlení je polovičná. Rýchlosť telesa sa mení a kinetická energia je definovaná podľa rýchlosti. Odvodenie vzorca je jednoduché W=F*s=Ek=F*1/2*a*t2=m*a*1/2*a*t2=1/2*m*a2*t2=1/2*m*v2. Ale čo keď teleso pôjde zotrvačnosťou, tiež bude mať rýchlosť ale nebude vykonávať prácu. Ale bude mať určitú schopnosť konať prácu, napr. keď do niečoho narazí. Bude mať svoju kinetickú energiu. Keď sme telesu udali určitú rýchlosť museli sme vykonať určitú prácu. Teleso dostalo kinetickú energiu. Nemusíme uvažovať plynule zrýchlenie ale sily na elemente dráhy. Zrýchlenie je zmena rýchlosti na zmene dráhy. Pred tým som písal o deriváciách. Derivácia je vlastne okamžitá hodnota z hľadiska fyziky. Rýchlosť je derivácia dráhy na čase v=ds/dt.  Zrýchlenie je derivácia rýchlosti na čase, vzorec je a=dv/dt. Dráha je funkcia rýchlosti na čase matematicky zapísané je to ds=f(v)dt. Znamená to, že okamžitá rýchlosť na elemente dráhy bude závislá na elementárnej zmene času. Podobne to môžeme napísať o okamžitej zmene rýchlosti, dv=f(a)*dt. Keby sme miesto dv dali ds tak dostaneme funkciu ds=f(a)*dt2 Je to tzv. druhá derivácia zrýchlenia je dráha. Silu potom môžeme napísať v tvare F=m*dv/dt. Keďže práca je sila po dráhe ktorej hodnota v danom čase sa rovná jej kinetickej energii tak suma síl na elementoch dráhy nám udáva mechanickú prácu resp. kinetickú energiu. Problém ale je vypočítať to keď už je to tak pekne zapísané. Nabudúce ukážem podľa čoho sa to počíta.

Chcel som do spolitizovaných blogov napísať niečo kde by sa nemuselo nikomu nadávať, aj keď je to článok nezaujímavý.

Trochu elektrotechniky dokončenie

21.09.2018

Dokončím články o elektrotechnike popisom Maxwellových výpočtov rýchlosti elektromagnetických vĺn. Maxwellové rovnice boli veľmi komplikované ale v konečnom výsledku vcelku jednoduché. viac »

Trochu elektrotechniky II

18.09.2018

Pokračujem v prvom článku o elektrotechnike. Chcem poukázať na to kde sa vlastne zrodila teória relativity. Silovými účinkami elektrického náboja v magnetickom poly sa zaoberal holandský fyzik viac »

Trochu elektrotechniky

11.09.2018

Napíšem zase nudný blog, niečo z histórie fyziky V tomto článku by som chcel objasniť kde vlastne sa začalo uvažovať o rýchlosti c a teórii relativity. Písal som v predchadzajúcich článkoch viac »

identikit, vražda Jána Kuciaka

Prokuratúra mlčí o tom, či má svedka z identikitu

24.09.2018 17:54

Muža s informáciami o vražde Jána Kuciaka a jeho snúbenice mal spoznať jeden z obyvateľov Veľkej Mače. Vyšetrovatelia však nájdenie hľadaného svedka stále nepotvrdili.

praca, zamestnanec, robotnik, stavba,

Cudzinci pracujú za menej ako Slováci

24.09.2018 17:54

Zahraniční pracovníci pracujú v priemere za nižšie mzdy ako Slováci.

PREMIÉR: Navštívil Ministerstvo zdravotníctva SR

Združenie lekárov žiada ministerku, aby prešetrila kauzu čakacích listín

24.09.2018 17:51

Kauza podľa lekárskych odborárov už veľmi dlho traumatizuje spoločnosť a znižuje dôveru pacientov v zdravotníctvo.

rod rosenstein, rezignácia, biely dom

Námestník ministra spravodlivosti USA Rosenstein rezignoval

24.09.2018 17:32

Rosenstein sa rozhodol odstúpiť z funkcie skôr, než bude prezidentom Trumpom vyhodený.

Štatistiky blogu

Počet článkov: 119
Celková čítanosť: 216007x
Priemerná čítanosť článkov: 1815x

Autor blogu

Kategórie