A | B | C | D | E | F | G | H | CH | I | J | K | L | M | N | O | P | Q | R | S | T | U | V | W | X | Y | Z | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9
Mechanika tuhého tělesa (mechanika dokonale tuhého tělesa, popř. také stereomechanika) je část mechaniky, která se zabývá pohybem tuhého tělesa a silami na ně působícími. Skutečná pevná tělesa jsou soubory atomů a molekul vázaných jistými vnitřními silami, které je možné vnější silou překonat a těleso deformovat.
Popis reálných těles s uvážením deformací je poměrně složitý, proto byl zaveden pojem tuhého tělesa, což je ideální těleso, které svůj tvar ani objem působením libovolně velkých sil nemění. Tuhé těleso je vymezeno svou hmotností a geometrickým tvarem, kterému přísluší objem .
Tuhé těleso, jakožto soustavu atomů nebo molekul, lze nahradit soustavou hmotných bodů, jejichž vzájemné vzdálenosti se nemění.
Poloha a pohyb
Poloha dokonale tuhého tělesa v prostoru je plně určena polohou jeho tří bodů, které neleží v jedné přímce. Souřadnice těchto tří bodů však nelze volit zcela libovolně, poněvadž jejich vzájemné vzdálenosti jsou určeny tvarem tělesa. Z devíti souřadnic tří bodů tělesa lze volit pouze šest, neboť zbývající tři souřadnice již vyplynou z pevně určených vzdáleností vrcholů trojúhelníka tvořeného danými body. Poloha tuhého tělesa je tak určena šesti souřadnicemi, které lze považovat za šest nezávislých parametrů. Tuhému tělesu je tedy přisuzováno šest stupňů volnosti. Takový počet stupňů volnosti má však pouze tuhé těleso, jehož poloha není omezována žádnými dalšími podmínkami (tedy volné těleso).
Zavádí se pojem Hmotný střed, jako
Volba těchto parametrů je závislá na daných podmínkách řešeného problému. Vhodnou volbou mohou být např. tři souřadnice těžiště a tři úhly určující orientaci tělesa vzhledem k osám soustavy souřadnic. Těmito třemi úhly mohou být např. Eulerovy úhly.
Pohyb tuhého tělesa lze vždy rozložit na (Chaslesova věta):
Všechny body tělesa se pohybují po rovnoběžných trajektoriích
všechny body tělesa se pohybují po kružnicích se středy na ose otáčení.
Výsledný obecný pohyb tuhého tělesa je složením obou pohybů.
Speciálním druhem posuvného pohybu je pohyb paralelní (kruhový, spirálový, cykloidní).
K posouzení účinku síly na otáčivý pohyb se zavádí veličina moment síly a k posouzení množství energie nutné k roztočení tělesa na určitou úhlovou rychlost veličina moment setrvačnosti.
Síly
Působiště síly v tuhém tělese lze posouvat po vektorové přímce síly. Tohoto a dalších poznatků se využívá k hledání výslednice sil, ke skládání sil. Dvě stejně velké síly opačného směru, které neleží na společné přímce, však nelze skládat a tvoří tzv. dvojici sil. Stejně tak nelze skládat dvě mimoběžné síly.
Rovnováha sil
V gravitačním poli Země působí na hmotné body tuhého tělesa síly, které jsou prakticky rovnoběžné a přímo úměrné hmotnosti jednotlivých hmotných bodů. Výslednicí těchto sil je celková tíha tělesa , která leží na přímce zvané těžnice. Pokud těleso pootočíme, těžnice v něm změní polohu. V praxi lze těžnici snadno určit zavěšením tělesa. Průsečík všech těžnic se nazývá těžiště nebo též hmotný střed tělesa.
Je-li výslednice všech sil i výslednice všech momentů sil nulová, je těleso v rovnovážné poloze (viz rovnováha sil). Z hlediska reakce tělesa v rovnovážné poloze na vychýlení rozlišujeme tři druhy rovnovážné polohy:
Stabilita tělesa je jeho schopnost udržovat stálou rovnovážnou polohu, množství práce, kterou je potřeba vynaložit k jeho uvedení do vratké rovnovážné polohy.
Staticky a dynamicky vyvážené těleso
Těleso které se může otáčet kolem osy procházející těžištěm se nachází v indiferentní poloze, neboť rovnováha tělesa zůstává zachována při libovolném pootočení tělesa. Říkáme, že těleso je staticky vyvážené.
Pokud takové těleso kolem osy rotuje, může v důsledku odstředivých sil docházet ke vzniku dodatečných sil, které se snaží vychýlit osu rotace ze svého směru. Tento problém lze odstranit rozložením hmoty tělesa vzhledem k rotační ose tak, aby výslednice všech odstředivých sil a jejich momenty byly nulové. Takové těleso nazýváme dynamicky vyvážené.
-
Dynamicky vyvážené těleso
-
Dynamicky nevyvážené těleso
Související články
Externí odkazy
- Obrázky, zvuky či videa k tématu mechanika tuhého tělesa na Wikimedia Commons
Text je dostupný za podmienok Creative Commons Attribution/Share-Alike License 3.0 Unported; prípadne za ďalších podmienok. Podrobnejšie informácie nájdete na stránke Podmienky použitia.
Antény
Chemické zdroje elektriny
Chladenie v elektrotechnike
Elektrická sústava automobilu
Elektrická trakcia
Elektrické prístroje
Elektrické súčiastky
Elektrické spotrebiče
Elektrické stroje
Čítanie (elektrotechnika)
Činný výkon
Štatistická dynamika
Živý vodič
Admitancia
Antiparalelné zapojenie
Asynchrónny motor
Blúdivý prúd
Bočník (elektrotechnika)
Diak (polovodičový prvok)
Displej s kvapalnými kryštálmi
Elektrická inštalácia
Elektrická rezonancia
Elektrická sila
Elektrická vodivosť
Elektrické zariadenie
Elektrický obvod
Elektrický zvonec
Elektroenergetika
Elektromer
Elektrometer
Elektromobil
Elektromotor
Elektromotorické napätie
Elektrotechnický náučný slovník
Elektrotechnika
Elektrotechnológia
Fázor
Faradayova klietka
Frekvencia (fyzika)
Graetzov mostík
Impedancia
Indukčnosť
Induktancia
Istič
Izolácia (elektrotechnika)
Izolant
Jadro vodiča
Jednobran
Jednosmerný prúd
Joulovo teplo
Katóda
Koaxiálny kábel
Kompenzácia účinníka
Konduktometria
Konektor (elektrotechnika)
Korónový výboj
Lanko (elektrotechnika)
Leptanie
Logické hradlo
Magnetická susceptibilita
Magnetizácia (veličina)
Merný elektrický odpor
Mobilné zariadenie
Napájací zdroj
Napäťový chránič
Napäťový násobič
Nortonova veta
Odpínač
Odpojovač
OLED
Olovený akumulátor
Paralelné zapojenie
Peltierov článok
Plošná hustota elektrického prúdu
Poistka (elektrotechnika)
Posuvný prúd
Prúdový chránič
Prenosové médium
Prieletový klystrón
Primárny elektrochemický článok
Reaktancia
Rekuperácia (dopravný prostriedok)
Relé
Reproduktorová výhybka
Rezistancia
Rozhranie (interface)
Sériové zapojenie
Seebeckov jav
Sekundárny elektrochemický článok
Settopbox
Skrat
Sonar
Spínač
Spínaný zdroj
Straty v mikropásikových vedeniach
Striedavý prúd
Stupeň ochrany krytom
Svetelná výbojka
Symetrizačný člen
Technická normalizácia
Tepelné relé
Tepelne vodivostný detektor
Termočlánok
Théveninova veta
Transformátor
Transformátor s fázovou reguláciou
Trojfázová sústava
Tuhá fáza (elektronika)
Tyratrón
Usmerňovač (elektrotechnika)
Uzemnenie
Uzol (vodiče)
Vírivý prúd
Výbojka
Varistor
Ventilátor
Vodič (elektrotechnika)
Voltov stĺp
Vstavaný systém
Zásuvka (elektrotechnika)
Zdroj (elektrotechnika)
Zisk antény
Text je dostupný za podmienok Creative
Commons Attribution/Share-Alike License 3.0 Unported; prípadne za ďalších
podmienok.
Podrobnejšie informácie nájdete na stránke Podmienky
použitia.
www.astronomia.sk | www.biologia.sk | www.botanika.sk | www.dejiny.sk | www.economy.sk | www.elektrotechnika.sk | www.estetika.sk | www.farmakologia.sk | www.filozofia.sk | Fyzika | www.futurologia.sk | www.genetika.sk | www.chemia.sk | www.lingvistika.sk | www.politologia.sk | www.psychologia.sk | www.sexuologia.sk | www.sociologia.sk | www.veda.sk I www.zoologia.sk