Účinky síly

Účinky síly na těleso

- deformační - změna tvaru tělesa

- pohybové - uvedení tělesa z klidu do pohybu

  - uvedení tělesa z pohybu do klidu

  - změna rychlosti pohybujícího se tělesa

- zrychlení

- zpomalení

  - změna směru pohybu tělesa

  - posuvné nebo otáčivé

Pohybové účinky síly

- Newtonovy pohybové zákony

1. zákon setrvačnosti

- Těleso setrvává v klidu nebo v pohybu rovnoměrném přímočarém, jestliže na něj nepůsobí žádná síla nebo je výslednice sil působících na těleso nulová.

- př. autobus se rozjíždí, padáme dozadu

 autobus brzdí, padáme dopředu

2. zákon síly

- Když a těleso působí síla, mění se jeho rychlost. Čím větší síla na těleso působí, tím je změna rychlosti tělesa větší. Čím větší je hmotnost tělesa, tím je změna rychlosti tělesa menší.

- př. stačí menší síla na zabrzdění kola než na zabrzdění auta

 snáz roztlačíme sáňky s jedním dítětem než se dvěma

3. zákon akce a reakce

- Působí-li jedno těleso na druhé, působí i druhé těleso na první silou stejně velkou, ale opačného směru. Obě síly současně vznikají i zanikají a nelze je skládat, protože působí na různá tělesa.

- př. odstrčení lodi od břehu

 zpětný náraz pušky při střelbě

Posuvné účinky síly

- pokud se těleso v důsledku působení síly pohybuje posuvným pohybem

- uvedení do pohybu - síla působí na těleso, které je v klidu, těleso se začne pohybovat ve směru působící síly

- urychlení pohybu - síla působí ve směru pohybu tělesa

- zpomalení nebo zastavení pohybu - síla působí proti směru pohybu tělesa

                                - např. odpor prostředí, tření

- změna směru pohybu - síla působí šikmo nebo kolmo ke směru pohybu

Tření

- jev, který vzniká při pohybu tělesa v těsném kontaktu s jiným tělesem

- příčina vzniku: přitažlivost částic (hladké plochy)

    nerovnost povrchu (hrubé plochy)

- klidové tření > smykové tření

- třecí síla - fyzikální veličina, která vyjadřuje velikost tření mezi tělesy

- působí proti směru pohybu tělesa

- záleží na: druhu tření (smykové x klidové), velikosti přítlačné síly (gravitační, magnetická, elektrická, tlaková...), drsnosti povrchů

- nezáleží na: velikosti styčných ploch, rychlosti pohybu (pro malé rychlosti)

- tření zvětšujeme - brzdy (zvětšení přítlačné síly)

  - sněhové řetězy (zvětšení drsnosti povrchu)

  - zářezy na hřebících (zvětšení klidového tření)

- tření zmenšujeme - mazání (zmenšení hrubosti povrchu)

    - ložiska (odstranění smykového tření)

- odpor prostředí = tření v kapalinách a v plynech

- zmenšujeme: vhodný tvar dopravních prostředků

                         přiléhavost oděvů, vhodné materiály

- zvětšujeme: při pádu (vhodný tvar padáku)

Otáčivé účinky síly

Moment síly

- fyzikální veličina, která popisuje otáčivé účinky síly

- označení: M

- jednotka: N . m (newtonmetr)

- výpočet: M   =   F   .   a

  moment           síla          rameno

              síly                                   síly

Páka

- jednoduchý stroj, tyč, která se otáčí kolem osy otáčení

- jednozvratná - obě síly působí na stejné straně od osy otáčení a mají opačný směr

- př. zahradní kolečko, louskáček na ořechy

- dvojzvratná - každá síla na jiné straně od osy otáčení a mají stejný směr

- př. houpačka, rovnoramenné váhy

Rovnováha na páce

- momenty sil mají stejnou velikost a opačný směr

- páka jednozvratná:

- páka dvojzvratná:

Kladka

- jednoduchý stroj, kolo na hřídeli opatřené drážkou, která vede lano nebo řetěz

- pevná kladka

- upravuje směr působící síly

- je v rovnovážné poloze, když na obou koncích lana působí stejně velká síla

- volná kladka

- upravuje velikost působící síly

- je v rovnovážné poloze, když na volný konec lana působí zhruba poloviční síla, než jakou působí závaží zavěšené na kladce

- kladkostroj

- složený z několika volných i pevných kladek

- čím větší počet volných kladek, tím menší silou musíme působit při zvedání břemene

- užití kladky a kladkostroje: jeřáby, výtahy, lyžařské vleky....

Deformační účinky síly

- deformace = změna tvaru

- dočasná (když přestane síla působit, tvar tělesa se vrátí do původního stavu)

- trvalá (změna tvaru zůstává, i když síla přestane působit)

Tlak

- fyzikální veličina, která popisuje deformační účinky síly

- označení: p

- jednotka: 1 Pa (pascal) = 1 N na 1 m2

  1 hPa = 100 Pa

  1 kPa = 1 000 Pa

  1 MPa = 1 000 000 Pa

- výpočet: p   =   F   :  S