Skládání a rozkládání sil
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 Jestliže na těleso působí více sil, je potřeba vědět jakým směrem bude působit výsledná síla. Skládat síly působící na tuhé těleso tedy znamená nahradit tyto síly jedinou sílou, která má na těleso stejné účinky jako skládané síly. Tato síla se nazývá výslednice sil. Výslednice jako každá jiná síla je určena svou velikostí, směrem a působištěm.
Síly působící v jednom boděPůsobí-li na těleso dvě síly F1, F2 stejného směru působící v jednom bodě je velikost jejich výslednice F rovna součtu velikostí obou sil![]() ![]() Velikost výslednice dvou sil působících v jednom bodě v opačném směru je rovna rozdílu velikostí obou skládaných sil ![]() ![]() Ke skládání sil různého směru působících v jednom bodě využijeme tzv. rovnoběžník sil. Tento princip vyslovil pro kolmé síly částečně Galileo Galilei a Simon Stevin a zobecnil jej Isaac Newton v roce 1687 ve svých Principiích. Simon Stevin vyslovil větu, že tři síly jsou v rovnováze, mají-li se k sobě jako strany trojúhelníka pravoúhlého. ![]() Působí-li na těleso více sil v jednom bodě, připojujeme postupně jednu sílu k druhé, zachovávajíce při tom jejich směr a velikost. Získáme silový mnohoúhelník, který může obecně být prostorový. Výslednice F ![]() ![]() Zvláštní případ nastává, jestliže po složení všech sil dojdeme do výchozího bodu. Výsledná síla F je pak nulová a působící síly se navzájem ruší – jsou v rovnováze. Síly působící v různých bodech tělesaUvažujme dvě síly působící na těleso v různých bodech, jak ukazuje obrázek.![]() Kdybychom takto působili na drát, napínali bychom ho, dokonce bychom ho mohli přetrhnout. K vysvětlení celého jevu musíme zavést síly, které působí mezi atomy. Tento jev je popsán jinde. Kdybychom uvažovali těleso, které se vlivem sil nedeformuje – tuhé těleso – pak můžeme použít úvahy z předchozí kapitoly a sílu –F přenést do působiště B a obě síly složit. Síly působící na různá tělesa v prostoruJestliže na těleso působí více sil v různých bodech, pak výslednou silou je závěrná strana složkového mnohoúhelníku se šipkou proti sledu šipek daných sil a její polohu určuje průsečík krajních vláken mnohoúhelníku vláknového. Soustava různoběžných sil je v rovnováze, tvoří-li mnohoúhelník složkový se šipkami sil v jednom sledu uzavřený mnohoúhelník vláknový. Jak to provedeme? K tomu nám pomůže následující příklad. Mějme lanka napnutá tak, jak ukazuje obrázek. Soustava sil je v klidu, a tedy i v rovnováze. V uzlu 1 je soustava sil v klidu, síly se navzájem ruší. Podobně je tomu i v uzlech 2 a 3. Silové trojúhelníky mají vždy jednu sílu společnou, proto je můžeme zakreslit v jeden obrazec. Síly mezi uzly se navzájem ruší a ze všech sil zbývají jen krajní síly. Výslednicí krajních sil P1 a P2 je síla F, která je zároveň opačná k výslednicí sil F1 až F3.![]() Rozkládání silČasto potřebujeme rozložit sílu, působící na těleso, na dvě složky. Nesou-li dva lidé těleso zavěšené na tyči, kterou drží každý z nich na jednom konci, rozložíme tíhu tělesa na dvě rovnoběžné složky, jejichž působiště je v místech, kde lidé tyč drží. Při sledování pohybu tělesa po nakloněné rovině rozkládáme tíhovou sílu na dvě různoběžné navzájem kolmé složky, z nichž jedna má směr rovnoběžný s nakloněnou rovinou, druhá je k nakloněné rovině kolmá.![]() Při rozkládání síly na dvě složky (nebo i více složek) platí stejná pravidla jako při skládání sil. Rozkládáme-li sílu na dvě různoběžné složky, volíme zpravidla směry, do nichž chceme sílu rozložit, a určujeme velikosti složek. Rozkládáme-li sílu na dvě rovnoběžné složky, je třeba znát také vzdálenosti vektorových přímek složek od vektorové přímky rozkládané síly. |

















