Fyzika II - 1. díl

Pohyb Síla

Fyzika II

1. díl

Ucebnice fyziky pro ZŠ a víceletá gymnázia

anglický, německý a francouzský překlad zåkladních pojmů hurikån / tornådo EN: hurricane / tornado, DE: der Hurrikan / der Tornado, FR: hurricane (m) / tornade (f)

zĂĄkladnĂ­ text

zvuk, říkĂĄme nadzvukovĂĄ. VlastnÄ› to znamenĂĄ, Ĺže takovĂŠ letadlo bychom dříve vidÄ›li proletÄ›t kolem nĂĄs, neĹž bychom uslyĹĄeli burĂĄcenĂ­ jeho motorĹŻ. V letectvĂ­ se pĹ™i popisu rychlosti setkĂĄte s jednotkou Machovo Ä?Ă­slo nazvanou podle fyzika Ernsta Macha (1838–1916).

Udåvå poměr rychlosti letu k rychlosti zvuku.

Například letadla Concorde dokĂĄzala letÄ›t dvakrĂĄt rychleji neĹž zvuk, MachovĂ˝m Ä?Ă­slem vyjĂĄdĹ™eno tedy M = 2 (rychlost letadla je 680 m/s).

Concordy byly technicky vyspÄ›lĂŠ a pohodlnĂŠ stroje. Na druhou stranu byla jejich ĂşdrĹžba nezvykle nĂĄkladnĂĄ a Concordy prosluly vysokou produkcĂ­ ĹĄkodlivĂ˝ch lĂĄtek a pĹ™ekraÄ?ovĂĄnĂ­m hlukovĂ˝ch limitĹŻ. LĂŠtat pĹ™estaly v roce 2003.

PĹ˜Ă?RODA KOLEM NĂ S

LidĂŠ vĹĄak touŞí lĂŠtat takĂŠ do vesmĂ­ru. Cesta k hvÄ›zdnĂŠ soustavÄ› Alfa Centauri (vzdĂĄlenĂŠ 4,35 svÄ›telnĂ˝ch let) by sondou Voyager 1 trvala zhruba 70 tisĂ­c let. KosmickĂŠ lodÄ› by k jinĂ˝m hvÄ›zdĂĄm putovaly jeĹĄtÄ› dĂŠle. Rychleji by se to mohlo podaĹ™it miniaturnĂ­m sondĂĄm s velkĂ˝mi solĂĄrnĂ­mi plachtami, do nichĹž by se „opĂ­raly“ velkĂŠ lasery ze ZemÄ›. Soustavy Alfa Centauri by dosĂĄhly za nÄ›kolik desĂ­tek pozemskĂ˝ch let.

A rychlosti pohybu na mořích, Ĺ™ekĂĄch a jezerech? V lodnĂ­ dopravÄ› se rychlost měří v uzlech. MoĹžnĂĄ vĂ­te, Ĺže jednotka 1 uzel odpovĂ­dĂĄ jednĂŠ nĂĄmoĹ™nĂ­ mĂ­li za hodinu (1 nĂĄmoĹ™nĂ­ mĂ­le je 1 852 m). Jak se na moĹ™i stanovovala rychlost lodĂ­, kdyĹž nebylo moĹžnĂŠ pĹ™esnÄ› vytyÄ?it vzdĂĄlenost mezi dvÄ›ma pevnĂ˝mi body? NĂĄmoĹ™nĂ­ci si poradili: k desce pĹ™ipevnili dlouhĂŠ lano, kterĂŠ bylo v pravidelnĂ˝ch odstupech opatĹ™eno uzly. Desku vhodili na vodu a zaÄ?ali pĹ™esĂ˝pat pĂ­sek v pĹ™esĂ˝pacĂ­ch hodinĂĄch.

Deska zĹŻstĂĄvala na svĂŠm mĂ­stÄ›, i kdyĹž se loÄ? pohybovala, a jeden z nĂĄmoĹ™nĂ­kĹŻ nechal lano volnÄ› klouzat v ruce a poÄ?Ă­tal uzly tak dlouho, dokud se pĂ­sek v hodinĂĄch nepĹ™esypal. TĂ­m byla rychlost lodi, tedy uraĹženĂĄ drĂĄha za Ä?as, urÄ?ena.

O historii dopravy se dozvíte mnoho zajímavÊho například při nåvťtěvě Nårodního technickÊho muzea v Praze.

S velice rozmanitĂ˝mi rychlostmi se mĹŻĹžeme setkat v přírodÄ› i ve vesmĂ­ru. ZnĂĄmĂ˝m „pomalĂ˝m“ ĹživoÄ?ichem je slimĂĄk, kterĂ˝ se pohybuje rychlostĂ­ pouhĂ˝ch 0,001 5 m/s. ÄŒlovÄ›k by se tedy musel hodnÄ› loudat, abychom ho mohli pĹ™irovnat ke slimĂĄkovi. Nejrychleji bÄ›hajĂ­cĂ­m suchozemskĂ˝m ptĂĄkem je pĹĄtros dvouprstĂ˝, kterĂ˝ pĹ™i svĂŠ hmotnosti kolem 140 kg dokĂĄĹže běŞet rychlostĂ­ aĹž 75 km/h. PĹĄtrosi jsou dokonce cviÄ?eni pro dostihovĂŠ zĂĄvodÄ›nĂ­ podobnÄ› jako konÄ›.

I v rostlinnÊ říťi můŞeme pozorovat různÊ rychlosti: nejrychleji rostoucí rostlinou je prý bambus, který dokåŞe za den vyrůst aŞ 13 cm.

DokĂĄĹžete spoÄ?Ă­tat rychlost jeho rĹŻstu v metrech za sekundu?

A jak je to s Ä?lovÄ›kem? Rychlost naĹĄĂ­ chĹŻze je prĹŻmÄ›rnÄ› jen 4 km/h, nejlepĹĄĂ­ sportovci dokåŞí běŞet na krĂĄtkĂ˝ch tratĂ­ch rychlostĂ­ aĹž 43 km/h.

Svou rychlost majĂ­ bohuĹžel i ĹživelnĂ­ pohromy. HurikĂĄn (v oblasti Pacifiku zvanĂ˝ takĂŠ tajfun) je obrovskĂ˝ vĂ­r s rychlostĂ­ vÄ›tru kolem 300–400 km/h, kterĂ˝ se pohybuje rychlostĂ­ 25 km/h. HurikĂĄn jako celek se tedy pohybuje pomalu. Vysokou rychlostĂ­ se toÄ?Ă­ jen vÄ›trnĂ˝ vĂ­r kolem oka hurikĂĄnu. Je to podobnĂŠ jako u vĂ­ru vody, kterĂĄ vytĂŠkĂĄ z umyvadla – rychlost toÄ?Ă­cĂ­ se vody je vysokĂĄ, umyvadlo stojĂ­, rychlost systĂŠmu je tedy nulovĂĄ.

HurikĂĄny majĂ­ svĂĄ jmĂŠna (Andrew, Katrina), jejich postup je mapovĂĄn pomocĂ­ satelitnĂ­ch snĂ­mkĹŻ, aby bylo moĹžnĂŠ vÄ?as evakuovat obyvatele oblastĂ­, kterĂ˝mi se bude hurikĂĄn pohybovat, pĹ™ipravit preventivnĂ­ lĂŠkaĹ™skĂĄ opatĹ™enĂ­, povolat zĂĄchrannĂŠ sloĹžky apod.

Tornådo je silně rotující vítr, který se spouťtí ze zåkladny bouřkovÊho oblaku druhu cumulonimbus. Rychlost větru v tornådu se pohybuje od 50 do 100 m/s i více a velikost víru bývå stovky metrů.

20

krev v cĂŠvĂĄch

m v = 1,08 — h

ZemÄ› kolem Slunce

m v = 30 — s

Ĺžirafa

m v = 54 — h

dostihovĂ˝ kĹŻĹˆ vlaĹĄtovka

m v = 90 — h m v = 126 — h m v = 300 000 — s

světlo

oddíly o jevech, kterÊ fyzika vysvětluje (Fyzika a technika, Příroda kolem nås)

VybranĂŠ rychlosti pohybĹŻ na Zemi a ve vesmĂ­ru.

(URIKºN !NDREW NAD -EXICKÖM ZºLIVEM NA ZVÅTsE† NÂM SATELITNÆM SNÆMKU .A DETAILU JE VIDÅT UPROSTÑED TZV OKO DºLE VÆR KOLEM OKA A DALsÆ BOUÑKOV MRAKY $ÆKY SATELITU MºME MOwNOST NALÂZT OHNISKO TVORBY HURIKºNU JEsTÅ PÑED TÆM NEw SE HURIKºN ROZROSTE DO OBÑÆCH ROZMÅRÒ

tabulka

popiska fotografie

21

orientaÄ?nĂ­ zĂĄhlavĂ­ Ze zĂĄkona rovnovĂĄhy na pĂĄce vyplĂ˝vĂĄ, Ĺže pokud zvÄ›tĹĄĂ­me dĂŠlku ramene sĂ­ly pĹŻsobĂ­cĂ­ na pĂĄku, nemusĂ­me vynaklĂĄdat tak velkou sĂ­lu k dosaĹženĂ­ stejnĂŠho ĂşÄ?inku, jako u kratĹĄĂ­ho ramene. DĂ­ky tomu je pĂĄka nĂĄĹĄ kaĹždodennĂ­ pomocnĂ­k – i vy pouŞívĂĄte nĹŻĹžky, otvĂ­rĂĄk na limonĂĄdu, kliku u dveří nebo kleĹĄtÄ›. Najdete dalĹĄĂ­ příklady?

FyzikĂĄlnĂ­ veliÄ?ina moment sĂ­ly: ¡ znaÄ?ka: M ¡ jednotka: newtonmetr ¡ znaÄ?ka jednotky: (N¡ m) ¡ vztah pro vĂ˝poÄ?et: M = F ¡ a

rozĹĄiĹ™ujĂ­cĂ­ uÄ?ivo a zajĂ­mavosti typovĂŠ příklady s řeĹĄenĂ­m

F1 F2

a1

Ĺ˜eĹĄenĂ­: m1 = 36 kg m2 = 48 kg a1 = 2 m a2 = ? m

ZakreslĂ­me nejprve schematicky situaci na houpaÄ?ce. Marek bude pĹŻsobit vÄ›tĹĄĂ­ silou, musĂ­ sedÄ›t blĂ­Ĺže k ose otĂĄÄ?enĂ­, rameno a2 bude kratĹĄĂ­. Ăšlohu zapĂ­ĹĄeme struÄ?nÄ› pomocĂ­ znaÄ?ek fyzikĂĄlnĂ­ch veliÄ?in.

F1 = m1 ¡ g N F1 = 36 kg ¡ 10 —– = 360 N kg F2 = m2 ¡ g N F2 = 48 kg ¡ 10 —– = 480 N kg

NapĂ­ĹĄeme odpovÄ›Ä?.

StavebnĂ­ koleÄ?ko pĹ™edstavuje jednozvratnou pĂĄku, kde pĹŻsobĂ­ obÄ› sĂ­ly na jednĂŠ stranÄ› od osy otĂĄÄ?enĂ­. PĂ­sek pĹŻsobĂ­ na stavebnĂ­ koleÄ?ko silou F1 smÄ›rem k zemi, rameno sĂ­ly je a1. ZednĂ­k bude pĹ™i zvedĂĄnĂ­ nĂĄkladu pĹŻsobit na koleÄ?ko vĂ˝slednou silou F2 vzhĹŻru, rameno sĂ­ly je a2.

F2

F1

Pro Ondru s Markem bude nejsnazĹĄĂ­, kdyĹž se pohoupou a najdou rovnovĂĄhu experimentĂĄlnÄ›. Pak staÄ?Ă­ změřit vhodnĂ˝m měřidlem, kde prĂĄvÄ› sedĂ­. NĂĄm ovĹĄem nezbĂ˝vĂĄ neĹž Ĺ™eĹĄenĂ­ vypoÄ?Ă­tat.

F2

a2 = 1,5 m

a1

a2

komentåře k řeťení příkladů

Příklad 5. MoĹžnĂĄ vĂĄs pĹ™ekvapĂ­, kolik nĂĄm stavebnĂ­ koleÄ?ko uĹĄetří nĂĄmahy. VypoÄ?Ă­tejte, jak velkou silou musĂ­ zednĂ­k zvedat koleÄ?ko, kdyĹž na nÄ› naloĹžil pĂ­sek, jehoĹž hmotnost je 60 kg.

PĹ™edpoklĂĄdejte, Ĺže nĂĄklad je ve vzdĂĄlenosti 50 cm od osy otĂĄÄ?enĂ­ a konce drĹžadel, za kterĂŠ zednĂ­k koleÄ?ko zvedĂĄ, jsou ve vzdĂĄlenosti 150 cm od osy otĂĄÄ?enĂ­ (od kola koleÄ?ka).

a1 = 0,5 m

a2

Příklad 4. Marek s Ondrou se chtÄ›jĂ­ houpat na Ä?tyĹ™i metry dlouhĂŠ houpaÄ?ce podepĹ™enĂŠ uprostĹ™ed. NejlĂŠpe se houpe, kdyĹž je houpaÄ?ka i s dÄ›tmi v rovnovĂĄze. Marek våŞí 48 kg, Ondra, sedĂ­cĂ­ na levĂŠm konci houpaÄ?ky, våŞí 36 kg. Kam si musĂ­ sednout Marek, aby na houpaÄ?ce nastala rovnovĂĄha?

F1

ZapĂ­ĹĄeme podmĂ­nku pro rovnovĂĄhu na pĂĄce.

DosadĂ­me hodnoty do vztahu pro rovnovĂĄhu a vypoÄ?teme neznĂĄmou.

Marek si musĂ­ sednout na pravĂŠ stranÄ› 1,5 m od osy otĂĄÄ?enĂ­ houpaÄ?ky.

RAMENO SĂ?LY VĹĄimnÄ›te si, Ĺže na pĹ™edchozĂ­ch obrĂĄzcĂ­ch sĂ­la vĹždy pĹŻsobila na tyÄ? kolmo, takĹže rameno sĂ­ly bylo rovno vzdĂĄlenosti mezi pĹŻsobiĹĄtÄ›m sĂ­ly a osou otĂĄÄ?enĂ­. ObecnÄ› to vĹĄak neplatĂ­ – sĂ­ly totiĹž mohou na pĂĄku pĹŻsobit v rĹŻznĂ˝ch smÄ›rech.

A tak sĂ­ly, kterĂŠ majĂ­ stejnou velikost a stejnĂŠ pĹŻsobiĹĄtÄ›, mohou mĂ­t rĹŻznÄ› velkĂĄ ramena – velikost ramene totiĹž zĂĄvisĂ­ na smÄ›ru, ve kterĂŠm sĂ­ly na pĂĄku pĹŻsobĂ­. Rameno sĂ­ly je vĹždy kolmĂŠ na tento smÄ›r a pĹ™edstavuje vzdĂĄlenost mezi pĹŻsobiĹĄtÄ›m sĂ­ly a osou otĂĄÄ?enĂ­.

F1 ¡ a1 = F2 ¡ a2 360 N . 2 m = 480 N . a2 720 N¡m = 480 N . a2 a2 = 720 N¡m : 480 N a2 = 1,5 m

Ĺ˜eĹĄenĂ­: F1 = m1 ¡ g = 600 N a1 = 50 cm = 0,5 m a2 = 150 cm = 1,5 m F2 = ? N

Hodnoty dosadĂ­me do vztahu pro rovnovĂĄhu na pĂĄce.

F1 ¡ a1 = F2 ¡ a2 600 N ¡ 0,5 m = F2 ¡ 1,5 m

DokåŞete vysvětlit, co tento výsledek znamenå?

ProtoĹže drĹžadla jsou dvÄ›, vĂ˝slednĂĄ (zednĂ­kova) sĂ­la se rozloŞí a zednĂ­k musĂ­ na jedno drĹžadlo pĹŻsobit silou 100 N. – ZednĂ­k vlastnÄ› jako by kaĹždou rukou zvedl zĂĄvaŞí o hmotnosti jen 10 kg, aÄ?koliv nĂĄklad mĂĄ hmotnost m = 60 kg.

600 N ¡ 0,5 m F2 = — = 200 N 1,5 m ZednĂ­k musĂ­ zvedat koleÄ?ko silou 200 N.

PohybovĂ˝ ĂşÄ?inek sĂ­ly zĂĄvisĂ­ na dĂŠlce ramene sĂ­ly a velikosti pĹŻsobĂ­cĂ­ sĂ­ly. Pro rovnovĂĄhu na pĂĄce pak platĂ­: moment sĂ­ly na levĂŠ stranÄ› musĂ­ bĂ˝t roven momentu sĂ­ly na stranÄ› pravĂŠ.

VypoÄ?teme sĂ­ly, kterĂ˝mi dÄ›ti na pĂĄku pĹŻsobĂ­.

44

45

zĂĄvÄ›reÄ?nĂŠ shrnutĂ­ poznatkĹŻ

SchvĂĄlilo MĹ MT Ä?j.: MSMT-21288/2012-22 dne 24. 7. 2012 k zaĹ™azenĂ­ do seznamu uÄ?ebnic pro zĂĄkladnĂ­ vzdÄ›lĂĄvĂĄnĂ­ jako souÄ?ĂĄst ucelenĂŠ Ĺ™ady uÄ?ebnic pro vzdÄ›lĂĄvacĂ­ obor Fyzika s dobou platnosti ĹĄest let.

Recenzovali: RNDr. Irena KoudelkovĂĄ, Mgr. Jindra NÄ›meÄ?kovĂĄ, Mgr. VĂĄclav PiskaÄ? Š Prodos, 2006 ISBN 978-80-7230-318-2

Pohyb a síla Milé žákyně, milí žáci, o pohybu i síle toho už jistě víte mnoho a mnoho. Určitě jste dnes museli do školy, a ať už jste jeli tramvají, vlakem, autem nebo prostě šli pěšky, vždy jste k tomu, abyste se dostali na své oblíbené vyučování fyziky, museli vykonat pohyb. Víte také, že v pohybu jste byli a stále jste nejen vy, ale vše kolem vás, ať už se zaměříte na nepravidelný a neuspořádaný pohyb částic nebo na pohyb planet ve sluneční soustavě, o kterých jste četli ve druhém dílu vaší učebnice Fyzika I. Přestože pro vás pojmy pohyb a síla nejsou nové, určitě se při čtení následujících stránek dozvíte o pohybu a silách mnoho zajímavých informací. Při tom nemusíte postupovat tak, že se budete snažit jen zapamatovat si předkládané poznatky. Sledujte zadání v textu a uspořádejte si jednoduché pokusy, které jsou v něm doporučeny pro ilustraci nebo dokázání základních fyzikálních poznatků. Naučíte se tak porozumět fyzikálním vlastnostem pohybu, vypočítat snadno jeho rychlost, trvání nebo uraženou dráhu. Údaje o pohybu se naučíte zapsat do grafu a také je z něj vyčíst, abyste například mohli vystopovat pohyb kamionu z tachografu, který se během jízdy vykreslil. Kromě toho si můžete sami zjistit, jak rychle byste zabrzdili rozjetý automobil.

Dozvíte se, kdy vyjela první parní lokomotiva, která žena jako první v dějinách usedla za volant automobilu, jakou rychlostí koluje krev v těle člověka a spoustu dalších věcí.

Kapitola o síle se vám pokusí představit množství sil, které na tělesa působí v různých situacích, a naučí vás působení sil jednoduše zakreslit i vypočítat. Díky Newtonovým pohybovým zákonům se dozvíte o silách, které se stavějí na odpor pohybu. Dočtete se, proč je snazší rozlousknout ořech louskáčkem než dlaněmi a proč se přes bažiny přebrodí pásový vůz snáz než osobní automobil. Víte, jak se stavěly valené klenby a proč se astronauti na oběžné dráze v kosmické lodi vznášejí?

Nezapomeňte zodpovědět všechny otázky na konci kapitol a vyřešit ukázkové úlohy.

A pokud vás výklad o pohybu a síle zaujme, zkuste vypracovat projekty, které jsou na­ vrženy v závěru učebnice. V nich můžete uplatnit i své umělecké a obchodní vlohy. Přejeme vám, aby vás fyzika s naší učebnicí bavila.

Autoři

pohyb EN: motion, DE: die Bewegung, FR: mouvement (m)

Pohyb

Pás dopravníku na obrázku je v pohybu. To naznačuje i šipka, kterou autor obrázku namaloval k převodovému kolu. Zdá se, že v pohybu jsou i kočka s myší, vždyť uhánějí o sto šest. Proč by se ale na ně zedník díval tak udiveně, pokud by se opravdu pohybovaly? Nad čím zedník přemýšlí? Je možné, aby bylo těleso zároveň v klidu i v pohybu?

Popis pohybu Prohlédněte si dobře obrázek situace u železničního přejezdu na protější straně. Pokuste se určit, která tělesa jsou na něm v klidu a která naopak v pohybu. Jak poznáme, že se těleso pohybuje? · Pro Oldu sedícího v kupé vlaku je Míša vedle něho v klidu. · Pro řidiče čekajícího na přejezdu, až vlak přejede, je tatáž dívka v pohybu. · Co řeknete o pohybu paní průvodčí vzhledem k chlapci a vzhledem k řidiči?

A jak byste popsali odlišnou situaci, kdy auto jede rovnoběžně s železniční tratí vedle vlaku stejnou rychlostí jako vlak? Díváte-li se z okna vlaku, vidíte automobil stále na stejném místě vedle vlaku. Přestože oba dopravní prostředky jedou kupředu, vůči sobě navzájem se v tomto případě vlastně nepohybují.

Abychom mohli stanovit, zda je nějaké těleso v klidu, nebo zda se pohybuje, musíme nejprve určit těleso, ke kterému budeme pohyb vztahovat. Toto těleso proto označujeme jako vztažné těleso.

Těleso může být v klidu vůči jednomu tělesu, ale zároveň v pohybu vůči tělesu jinému. Chlapec a řidič představují vlastně dvě různá vztažná tělesa. Dokážete určit, vzhledem ke kterému dalšímu vztažnému tělesu je dívka v klidu? Zkuste také vyjmenovat aspoň tři vztažná tělesa, vůči kterým je dívka v pohybu.

Už víte, jak určíte, zda je těleso v pohybu. Zaměřme se nyní na to, jak jeho pohyb dále popsat. Vzpomeňte si na televizní přenosy z atletických soutěží. Co všechno dokážete říci o pohybu atleta při závodě? Prohlédněte si obrázky a pokuste se vlastními slovy co nejpodrobněji popsat pohyb atletů při běhu na 100 metrů: Určitě můžeme změřit čas, který atlet k proběhnutí trati potřeboval. Trať, po které běžel, měla přesně stanovenou délku. Rovněž je jasné, že během závodu běžec podle svých fyzických sil měnil rychlost. Běžel ve své dráze „krok za krokem“, aniž by kličkoval, takže se dá říci, že běžel jakoby po přímce. O jeho pohybu toho tedy můžeme říci celkem dost. Nyní se podíváme, jak čas, dráhu, rychlost a trajektorii pohybu popíšeme ve fyzice.

Trajektorie pohybu tělesa Podívejte se na obrázek koloběžky. Stopa, kterou její pneumatiky namalovaly na zem, nám pomůže určit tzv. trajektorii jejich pohybu. Můžete si ji představit jako čáru, po které těleso během pohybu procházelo.

Trajektorie pohybu tělesa je křivka, která vznikne spojením všech poloh, jimiž těleso během pohybu postupně procházelo.

Tvar trajektorie je také závislý na volbě vztažného tělesa, vůči němuž pohyb vztahujeme. Může jí být bod, přímka, kružnice, elipsa a samozřejmě i velice složitá křivka.

Každý z vás určitě jezdí na kole. Zjistěte, jak při jízdě po rovném úseku silnice vypadá trajektorie: · pohybu ventilku vzhledem ke středu kola, · pohybu ventilku vzhledem k pneumatice kola, · pohybu sedla kola vzhledem k pozorovateli na lavičce.

Nápovědou vám může být obrázek.

Trajektorií pohybu ventilku vzhledem k středu kola je kružnice.

Trajektorií pohybu téhož ventilku vzhledem k pneumatice kola je vlastně pouhý bod, ventilek je vůči pneumatice v klidu. Trajektorií pohybu sedla kola vzhledem k dívce na lavičce je přímka. Jak by asi vypadala trajektorie ventilku vzhledem k silnici?

Podle tvaru trajektorie můžeme pohyby rozdělit do dvou základních skupin: · Přímočaré – jejich trajektorií je přímka, příkladem takového pohybu je pohyb automobilu po rovném úseku dálnice, pohyb pístu v injekční stříkačce apod. · Křivočaré – jejich trajektorií je křivka. Mezi křivočaré pohyby můžeme zařadit pohyb rychlobruslaře v zatáčce rychlobruslařské dráhy, pohyb Země kolem Slunce, pohyb školní křídy, kterou píše vyučující na tabuli apod. Má-li trajektorie křivočarého pohybu tvar kružnice, mluvíme pak o pohybu po kružnici. Takový pohyb vykonává třeba nápis na kompaktním disku v přehrávači nebo konec vrtule letadla. Zamyslete se nad tím, zda můžeme trajektorii považovat za fyzikální veličinu a proč.

rychlost EN: velocity, DE: die Geschwindigkeit, FR: vitesse (f)

Dráha pohybu tělesa Při pozorování pohybu nás nezajímá jen tvar trajektorie, ale také její délka. Délku trajektorie, kterou těleso urazí při svém pohybu za určitý čas, označujeme pojmem dráha pohybu tělesa. Dráhu umíme změřit, tudíž ji můžeme považovat za fyzikální veličinu.

Na obrázcích vpravo jsou dvě pohybující se tělesa.

Na každém z nich jsme vyznačili tři body. Rozhodněte, zda se všechny vyznačené body tělesa pohybují po stejné trajektorii a zda dráha, kterou urazí, je stejná.

Rozdíl bude důležitý pro další určení pohybu.

Závěry vašeho zjištění můžete jistě shrnout následovně: Podle tvaru trajektorie můžeme pohyby rozdělit na · posuvný pohyb: všechny body tělesa mají shodný tvar trajektorie a urazí stejnou dráhu. Uveďte příklady takového pohybu. · pohyb otáčivý kolem nehybné osy: body tělesa různě vzdálené od osy otáčení se pohybují po trajektoriích tvaru části kružnic a urazí různě dlouhé dráhy. Uveďte příklady takového pohybu.

Fyzikální veličina dráha: · značka: s · základní jednotka: metr · značka jednotky: m B A

C

A

C

A B

A B C

Rychlost pohybu tělesa Kdo se stane vítězem závodu v běhu na 5 000 metrů? – Atlet, který danou dráhu uběhne za nejkratší čas. Tedy ten, který poběží nejrychleji. Rychlost je veličina, která udává, jakou dráhu urazilo během pohybu těleso za časovou jednotku.

Jakou dráhu a za jaký čas uběhli vytrvalci na našich fotografiích? m Jednotkou rychlosti je metr za sekundu a zapisujeme ji takto: —. Infors m mace, že rychlost atleta je v = 7 —, nám říká, že za jednu sekundu urazí dráhu s s = 7 m. Dokážete jistě hravě určit, jakou dráhu tedy atlet urazí za 2 s, 10 s či za Fyzikální veličina rychlost: 1 min, pokud se jeho rychlost nemění. · značka: v Rychlost automobilů se však běžně udává · jednotka: metr za sekundu (m) m v jednotkách kilometr za hodinu. Také · značka jednotky: — s s dopravní značky, které omezují rychlost · vztah pro výpočet: v = — t km na silnicích, udávají rychlost v —–. h

B

B A

C