MECHANIKA
KINEMATIKA POHYBU HMOTNÉHO BODU
Skládání pohybů a rychlostí
Využívá se princip nezávislosti pohybů.
Využívá se princip nezávislosti pohybů.
V praxi tělesa konají často dva nebo více pohybů současně. Pokuste se vyjmenovat a popsat tři případy, které tuto podmínku splňují.
My rozebereme příklad motorové loďky plující po hladině řeky.
Loďka koná vlastně dva pohyby současně.
unášení loďky proudem řeky
rychlost proudu vzhledem k břehům (v1)
pohánění loďky motorem
rychlost loďky vzhledem k vodě (v2)
Jaká bude výsledná rychlost loďky (v) vzhledem k břehům? Na čem bude záviset? Budeme jí umět i vypočítat?
Určitě bude záviset na velikosti rychlostí v1 a v2, ale také na jejich vzájemném směru.
Proto musí pro výslednou rychlost loďky (v) vzhledem k břehům platit:
(platí pro vektory, neplatí obecně pro velikosti rychlostí)
V praxi mohou nastat dva speciální případy:
(stejný směr rychlostí)
potom
v = v1+v2 i v = v1 + v2
(opačný směr rychlostí)
potom
v = v1+v2 ale v = v2 - v1
Pro vyřešení této úlohy jsme vlastně využili obecně používaný princip nezávislosti pohybů. Používá se ve všech případech skládání pohybů a rychlostí.
ŘEŠENÁ ÚLOHA
Loďka pluje po hladině řeky od jednoho břehu k druhému, přičemž její příď směřuje kolmo k proudu. Voda v řece teče rychlostí o velikosti 2,2 m/s, rychlost loďky vzhledem k vodě má velikost 4,6 m/s. Vypočtěte velikost rychlosti loďky vzhledem k břehům řeky a určete úhel, který tyto rychlost svírá se směrem proudu.
Odpověď:
Výsledná rychlost loďky je 5,1 m/s a úhel α, který svírá výsledná rychlost se směrem rychlosti proudu řeky, je 64° 26‘.