Kontrolní otázky3 Flashcards
z e-learningu
Určete, zda jsou následující síly konzervativní nebo disipativní: Tíhová síla, odporová síla vzduchu, třecí síla.
Tíhová síla - konzervativní,
odporová síla vzduchu - disipativní,
třecí síla - disipativní.
Může mít vztah pro potenciální energii i jiný tvar než mgh?
Může. Potenciální energie je vždy definována pomocí práce konzervativní síly. Uvedený výraz určuje hodnotu potenciální energie v konzervativním poli tíhové síly, za předpokladu že h je výška nad hladinou nulové potenciální energie. Potenciální energie v konzervativním poli např. elektrostatických sil by měla úplně jiný tvar a určila by se z definice potenciální energie: úbytek potenciální energie je roven práci příslušné konzervativní síly.
Můžeme z definice potenciální energie (úbytek potenciální energie je roven práci příslušných konzervativních sil) určit hodnotu potenciální energie v určitém místě?
Nemůžeme. Tato definice určuje jen změnu potenciální energie mezi dvěma místy. Pro určení hodnoty potenciální energie v určitém místě si nejprve musíme zvolit místo s nulovou hodnotou příslušné potenciální energie. Pro potenciální energii vůči tíhovým silám se jedná o povrch Země.
Zákon zachování mechanické energie nám říká, že součet potenciální a kinetické energie se během pohybu nemění. K tomu dochází, pokud na těleso nepůsobí disipativní síly. Jedná se o obecný závěr? Můžeme vyjádřit zákon zachování i pro hodnoty jiných fyzikálních veličin?
Ano. Pokud jsou splněny podmínky, za kterých zůstává hodnota fyzikální veličiny konstantní, pak hovoříme o zákonu zachování této veličiny. Během přednášek z mechaniky si ukážeme např. zákony zachování hybnosti, momentu hybnosti, v hydromechanice zákon zachování hmotnosti a v elektřině a magnetismu zákon zachování elektrického náboje. Vždy ale uvedeme podmínky, za kterých tyto zákony platí.
Matematická definice hmotného středu je stejná jako definice těžiště, kterou jste si uváděli na střední škole. Je to tedy to samé?
Ne úplně. Těžiště je působiště celkové tíhové síly na těleso. Jedná se tedy o místo, ve kterém má celková tíhová síla stejný mechanický účinek, jako kdyby tíhová síla působila na jednotlivé části tělesa zvlášť. Hmotný střed je myšlený bod charakterizující soustavu hmotných bodů při translačním pohybu a reflektuje rozložení hmoty soustavy bodů v prostoru. V blízkosti povrchu Země, tedy v homogenním tíhovém poli, má těžiště stejnou polohu jako hmotný střed. Vztahy pro polohu těžiště i hmotného středu v homogenním tíhovém poli jsou stejné, ale jedná se o rozdílné termíny s různým významem.
Proč vnitřní síly působící uvnitř nějaké soustavy hmotných bodů nemění celkovou hybnost dané soustavy?
Ke každé vnitřní síle totiž existuje reakční síla, která má opačný směr a stejnou velikost. Vektorový součet všech těchto sil nám dá nulový vektor. Dle 2. Newtonova zákona se tedy nemůže měnit celková hybnost soustavy.
Proč se 1. impulzové větě říká impulzová, když je to vlastně 2. Newtonům pohybový zákon pro soustavu hmotných bodů?
To je dáno fyzikální veličinou impulz síly, která je rovna změně hybnosti, kterou právě daná rovnice popisuje.
Souvisí zákon zachování hybnosti soustavy hmotných bodů s 1. impulzovou větou?
Ano. Zákon zachování hybnosti soustavy hmotných bodů je specifickou variantou 1. impulzové věty, která nastává za situace, kdy na těleso nepůsobí vnější síly, nebo jsou tyto síly v rovnováze.
U elastických srážek dochází k zachování nejen celkové hybnosti soustavy, ale i kinetické energie. Znamená to, že si každý objekt zachovává svou hybnost a kinetickou energii?
Ne. Znamená to, že součet vektorů hybností všech objektů před srážkou se rovná součtu vektorů hybností po srážce a součet kinetických energií všech objektů před srážkou se rovná součtu kinetických energií po srážce.
