2. Newtonov zákon
Nedílnou součástí všech velikých oslav je zábava, při které se účastníci snaží strhnout z prostřeného stolu ubrus tak, aby ze stolu nic nespadlo na zem. Podívejme se na tento trik zblízka.
Vycházet budeme z druhého Newtonova zákona, který lze zapsat jako F=ma
Zákon lze chápat dvojím způsobem:
Působí-li na těleso o hmotnosti m výsledná síla o velikosti F, těleso bude zrychlovat se zrychlením o velikosti a ve směru shodném se směrem působící síly, zrychluje-li podložka zrychlením a v soustavě spojené s podložkou působí na všechny předměty na podložce setrvačná síla o velikosti F ve směru opačném vůči směru zrychlení a.
Zde roli podložky bude hrát ubrus. Na něm je položen talíř o hmotnosti m=300 g. Koeficient tření mezi talířem a ubrusem je roven f=0,2. Adam zatáhl za ubrus tak, že se začal pohybovat se zrychlením a1=1 m⋅s−2. K jeho překvapení se talíř začal pohybovat spolu s ubrusem. Nakreslete obrázek, do kterého šipkami zaznačíte síly, které na talíř působí. Vypočítejte výslednou sílu, která působila na talíř v soustavě spojené s ubrusem. Vypočítejte, jaké musí být nejmenší zrychlení a2, aby setrvačná síla překonala sílu tření, a talíř se vzhledem k ubrusu začal pohybovat.
Borek proto zatáhl za ubrus tak, že zrychloval se zrychlením 3a2. Určete velikost a směr zrychlení a3 talíře v soustavě spojené s ubrusem. I když Borek za ubrus zatáhl dostatečnou silou, talíř se začal pohybovat i vůči stolu. Vypočítejte velikost a směr tohoto zrychlení a3.Pokud jste správně počítali, zrychlení a3 vyšlo nezávislé na zrychlení a2. To by ale mělo znamenat, že k úspěšnému strhnutí ubrusu stačí překonat zrychlení a2. Proč je ale lepší ubrus strhávat co největší silou (s největším zrychlením)?
Vycházet budeme z druhého Newtonova zákona, který lze zapsat jako F=ma
Zákon lze chápat dvojím způsobem:
Působí-li na těleso o hmotnosti m výsledná síla o velikosti F, těleso bude zrychlovat se zrychlením o velikosti a ve směru shodném se směrem působící síly, zrychluje-li podložka zrychlením a v soustavě spojené s podložkou působí na všechny předměty na podložce setrvačná síla o velikosti F ve směru opačném vůči směru zrychlení a.
Zde roli podložky bude hrát ubrus. Na něm je položen talíř o hmotnosti m=300 g. Koeficient tření mezi talířem a ubrusem je roven f=0,2. Adam zatáhl za ubrus tak, že se začal pohybovat se zrychlením a1=1 m⋅s−2. K jeho překvapení se talíř začal pohybovat spolu s ubrusem. Nakreslete obrázek, do kterého šipkami zaznačíte síly, které na talíř působí. Vypočítejte výslednou sílu, která působila na talíř v soustavě spojené s ubrusem. Vypočítejte, jaké musí být nejmenší zrychlení a2, aby setrvačná síla překonala sílu tření, a talíř se vzhledem k ubrusu začal pohybovat.
Borek proto zatáhl za ubrus tak, že zrychloval se zrychlením 3a2. Určete velikost a směr zrychlení a3 talíře v soustavě spojené s ubrusem. I když Borek za ubrus zatáhl dostatečnou silou, talíř se začal pohybovat i vůči stolu. Vypočítejte velikost a směr tohoto zrychlení a3.Pokud jste správně počítali, zrychlení a3 vyšlo nezávislé na zrychlení a2. To by ale mělo znamenat, že k úspěšnému strhnutí ubrusu stačí překonat zrychlení a2. Proč je ale lepší ubrus strhávat co největší silou (s největším zrychlením)?
Správná odpověď:
K vyřešení této úlohy jsou potřebné tyto znalosti z matematiky:
Jednotky fyzikálních veličin:
Téma:
Úroveň náročnosti úkolu:
Související a podobné příklady:
- Na vozík
Na vozík o hmotnosti 80 kg, který se pohybuje stálou rychlostí po vodorovné silnici, působí tažná síla o velikosti 120N. Určete: a) velikost třecí síly b) hodnotu součinitele smykového tření. - Působením
Působením tíhové síly padá volně puštěné těleso k Zemi. Reakce na tíhovou sílu má stejnou velikost a působí na Zemi v jejím středu. Vysvětlete, proč nepozorujeme pohyb Země k tělesu. - Kmen
Kmen o délce 5m a hmotnosti 95 kilogramů má těžiště ve vzdálenosti 2m od tlustčího konce, kmen nesou dva muži, jeden na tlustčím konci. V jaké vzdálenosti musí nést kmen muž od druhého konce aby na něj působil stejnou silou? - Vodorovném 61824
Na kouli o hmotnosti 100 g která leží na vodorovné desce, působí ve vodorovném směru síla, která jí uděluje zrychlení 20 cm. s^ -2 Určete velikost síly. - Parabolická
Parabolická úseč má základnu a= 4 cm a výšku v= 6 cm. Vypočítejte objem tělesa, které vznikne rotací této úseče a) kolem své základny b) kolem své osy. Předem děkuji za řešení. - Impuls sily, hybnost
Fotbalista kopl při penaltě do míče o hmotnosti 400 g silou 480 N. Jak velkou rychlost nabral míč, jestliže na něj působila nárazová síla po dobu 0,01 s? - Chlapec 3
Chlapec tlačí vozík silou F1=20N. Vozík působí na chlapce silou F2. Jak velká je tato síla? - Tři kamarádi 8
Tři kamarádi sedí na molu, které je přesně uprostřed tekoucí řeky. prvni kamarád se vydává proti proudu řeky rychlostí 0,4 m/s, druhý kamarád se vydává po proudu řeky rychlostí 0,2 m/s, třetí kamarád pluje kolmo směrem ke břehu rychlostí 0,8 m/s. Rychlost - MO Z7–I–6 2021
V trojúhelníku ABC leží na straně AC bod D a na straně BC bod E. Velikosti úhlů ABD, BAE, CAE a CBD jsou postupně 30°, 60°, 20° a 30°. určete velikost úhlu AED. - MO Z6–I–3 2018
Na obrazku jsou naznačeny dvě řady šestiúhelníkových pole které doprava pokračují bez omezení do každého pole doplňte jedno kladné celé číslo tak aby součet čísel v libovolných třech navzájem sousedících polích byl 2018. Určete číslo které bude 2019 políč - Astronómia
Přednedávnem dvě kosmické lodě úspěšně přistály na dvou malých planetách, označených α a β. Obě lodě byly vybaveny citlivými senzory, které měřily základní parametry planetek. Senzory zjistily, že na planetě α trvá den šestkrát déle než na planetě β a dál - Dělitelnost
Je číslo 267806 dělitelné číslem 6? - Obsah 29
Obsah vodorovné desky je 0,80m². Atmosférický tlak v okolí desky je 1100 hPa. 1. Jak velkou tlakovou silou působí vzduch shora na desku? 2. Jaký je její směr? 3. Je velikost této síly jiná, je-li deska šikmá? 4. Je její směr jiný? - Z6 – I – 6 MO 2019
Majka zkoumala vícemístná čísla, ve kterých se pravidelně střídají liché a sudé číslice. Ta, která začínají lichou číslicí, nazvala komická a ta, která začínají sudou číslicí, nazvala veselá. (Např. Číslo 32387 je komické, číslo 4529 je veselé. ) Mezi tro - Komora
V komoře, kde se rozbilo světlo a vše z ní musíme brát naslepo, máme ponožky čtyř různých barev. Pokud si chceme být jisti, že vytáhneme alespoň dvě bílé ponožky, musíme je z komory přinést 28. Abychom měli takovou jistotu pro šedé ponožky, musíme je přin - Dvě tělesa 2
Dvě tělesa se začnou současně pohybovat z téhož místa ve stejném směru. První těleso koná pohyb rovnoměrně zrychlený s počáteční rychlostí 4 m/s se zrychlením 0,5 m/s-2, druhé těleso pohyb rovnoměrně zpomalený s počáteční rychlostí 10 m/s a se zrychlením - Nezkrotného 7961
U nezkrotného divočáka měli před bitvou třicet stolů označených přirozenými čísly 2 až 31. Právě dva stoly patřily do salonku. Aby personál při inventuře zjistil, které dva to jsou, používal trik. Na dveřích salonku byla tabulka s číslem, které nebylo děl
