|
 
2.2 Bezsilový stav, stav keď výslednica pôsobiacich síl sa rovná nule
Porovnajme stav telesa v dvoch rôznych situáciách.
V prvej situácii je teleso úplne bez pôsobenia síl, to znamená
bez pôsobenia vonkajších telies. V skutočnosti takýto stav môže existovať iba
vo vesmíre ďaleko od nebeských telies.
V druhej situácii pôsobia na teleso dve sily, ktoré majú rovnakú
veľkosť a pôsobia opačným smerom.
Čím sa líšia tieto dve
situácie? Čo je na vedených situáciách rovnaké?
Vnútorný stav telesa je iný. Bez pôsobenia sily je teleso v pokoji a bez
vnútorného napätia. Pod vplyvom dvoch síl, ktoré pôsobia opačným smerom sa
teleso bude deformovať až sa môže zlomiť - rozdrviť, ak sú sily príliš veľké.
Ak však uvažujeme pohybový stav telesa, nie je tam žiadny rozdiel. Nielen bez
pôsobenia sily, ale tiež pod vplyvom dvoch rovnako veľkých, opačne
orientovaných síl, sa bude teleso pohybovať so stálou rýchlosťou a vždy po
priamke.
Tri nasledujúce videoklipy zdôraznia toto
tvrdenie:
1. Stúpanie bublín v kvapaline
2. Auto na ceste druhej triedy
3. Pristávajúce lietadlo
Situáciu podobnú stúpaniu bublín preskúmajte pomocou apletu
„Zotrvačnosť-1“.
Dôležitá poznámka: Akúkoľvek zmenu parametrov potvrďte klávesou “return”
alebo “enter” . Ak to neurobÍte, program neakceptuje zmeny údajov.
Na začiatku pôsobí gravitačná sila smerom dole a elektrická sila pôsobí smerom
hore. Výslednicou týchto síl je sila, ktorá pôsobí smerom hore. Táto sila po
spustení simulácie urýchľuje loptu. Ak dodatočne aktivujeme ďalšiu silu,
ktorou je trecia sila, tá rastie s rastúcou rýchlosťou pohybu telesa. Keďže
trecia sila narastá, môže nastať prípad, že výslednica všetkých na teleso
pôsobiacich síl sa postupne zmenší na nulu a to počas narastania rýchlosti
telesa. Výsledkom bude stála rýchlosť telesa.
Parametre môžu byť zadávané z riadiaceho panelu. Okno dát ukazuje hodnoty pre
použité sily a rýchlosti.
Teraz nastavte hodnoty troch veličín: trenie, gravitácia a elektrické pole
rovné nule a uveďte loptu do pohybu v smere osi z. Dostanete rovnaký výsledok
ako predtým pri pôsobení troch síl, ktorých výslednica sa rovnala nule.
Ak uvažujeme pohyb telesa, nie je tu žiadny rozdiel medzi stavmi ak na teleso
nepôsobia sily, a stavmi keď na teleso pôsobia sily, ktorých výslednica sa
rovná nule.
V ďalšej časti budú uvedené príklady, pomocou ktorých budeme môcť tvrdiť, že
výslednica pôsobiacich síl musí byť rovná nule, hoci nepoznáme počet a druh
pôsobiacich síl.
 | 