Neinerciální vztažná soustava
FYZIKA V POZADÍ
Mechanika Kinematika Relativnost klidu a pohybu Poloha hmotného bodu Dráha hmotného bodu Průměrná a okamžitá rychlost Rovnoměrný přímočarý pohyb Rovnoměrně zrychlený pohyb Volný pád Skládání pohybů a rychlostí Rovnoměrný pohyb po kružnici Dynamika Síla a její účinky Newtonovy zákony 1. Newtonův pohybový zákon 2. Newtonův pohybový zákon 3. Newtonův pohybový zákon Odporové síly Hybnost tělesa Impuls síly Zákon zachování hybnosti Dostředivá a odstředivá síla Vztažné soustavy Inerciální vztažná soustava Neinerciální vztažná soustava Rotující vztažná soustava Mechanická práce Výkon Účinnost Mechanická energie Zákon zachování energie Představy o vesmíru Keplerovy zákony Gravitace Problém tří těles Měření gravitančí konstanty Gravitační, tíhové - kdo se v tom má vyznat Umělé družice Pohyby v gravitačním poli Země Vrhy Slapové jevy Rozměry a pohyby Země Tuhé těleso Skládání a rozkládání sil Moment síly Dvojice sil Těžiště a stabilita tělesa Jednoduché stroje Kinetická energie tuthého tělesa Moment setrvačnosti Volná osa Ráz těles Základní vlastnosti tekutin Tlak Pascalův zákon Hydrostatický tlak Spojené nádoby Atmosférický tlak Vztlaková síla Plování těles Proudění tekutin Bernoulliho rovnice Proudění reálné tekutiny Obtékání těles Vodní motory Využití energie proudící tekutiny Lidské tělo a tlak Použité zdroje Uvažujme rozjíždějící se vagon. Vzhledem k vztažné soustavě Zemi koná rovnoměrně zrychlený pohyb. Vztažnou soustavu, která se vzhledem k inerciální soustavě pohybuje zrychleně nebo zpomaleně, nazýváme neinerciální vztažná soustava. V neinerciálních soustavách na tělesa působí tzv. zdánlivé síly. Z těch nejběžnějších uveďme sílu setrvačnou, odstředivou a Coriolisovu. Nazýváme je zdánlivé síly, protože nevznikají působením jiných těles. Jejich projevy jsou ale reálné, i když závisejí na stanovisku pozorovatele (vztažné soustavě).
Setrvačná síla se objevuje ve vztažné soustavě pohybující se přímočarým zrychleným pohybem vůči inerciální soustavě. Mějme kouli ležící na vodorovné podlaze vagónu pohybujícího se rovnoměrně přímočaře pozorovanou dvěma pozorovateli - jedním stojícím uvnitř vagónu (označme jej P1) a druhým v soustavě spojené se zemí P2. Dokud se vagón pohybuje rovnoměrně přímočaře, budou oba shodně tvrdit, že na kouli působí dvě síly: její tíha G vyrovnávaná reakcí podložky Fr. Pozorovatel P1 bude tvrdit, že je v klidu, pozorovatel P2, že se pohybuje rovnoměrným přímočarým pohybem. Ke změně dojde, když se začne vagón pohybovat se stálým zrychlením a. Z pohledu pozorovatele P2 stojícího v inerciálním systému je vše v pořádku. Vagón sice zrychluje, ale koule (nepůsobí žádná vnější síla vyjma již zmíněné G a Fr), pokračuje v pohybu rovnoměrném přímočarém přesně podle I. Newtonova zákona (dokud nenarazí do stěny vagónu). Pozorovatel P2 stojící uvnitř vagónu ovšem sleduje, jak se koule dává do pohybu se zrychlením a´! Nemá jinou možnost než prohlásit, že jí toto zrychlení udělila nějaká síla F´. Tuto sílu nazýváme setrvačná síla. Setrvačná síla F´ uděluje zrychlení opačného směru, než je zrychlení vagonu vzhledem k povrchu Země. ![]() Druhý pohybový zákon lze použít v neinerciální vztažné soustavě jen s tím, že setrvačná síla má opačný směr než zrychlení pohybu, který ji vyvolává. V neinerciální vztažné soustavě nezůstává těleso v klidu nebo v rovnoměrném přímočarém pohybu, v této soustavě neplatí zákon setrvačnosti. Protože setrvačná síla nemá původ ve vzájemném silovém působení těles, neexistuje k ní tedy ani reakce. V neinerciální vztažné soustavě neplatí zákon akce a reakce. Uvažujme jiný příklad neinerciální vztažné soustavy - pohybující se kabinu výtahu. Při pohybu kabiny směrem vzhůru uděluje tato setrvačná síla tělesu zrychlení směrem dolů a na těleso působí výsledná tlaková síla ![]() ![]() ![]() |











