Ráz těles
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 Srazí-li se dvě tělesa při pohybu, vznikají na styčné ploše síly, kterými se mění pohyb těles. Takové střetnutí dvou těles se ve fyzice nazývá ráz těles. K rázům dochází např. při míčových hrách mezi hráčem a míčem nebo při automobilových nehodách apod.
Zákony o rázu těles poprvé uveřejnil lékař a profesor univerzity Pražské Jan Marek Marci ve spise De proporione motus z roku 1639. Tento spis byl dlouhou dobu nepovšimnut a o několik let později na popud londýnské akademie se stejným problémem zabýval Christian Huygens, John Wallis a Christopher Wren, později i Isaac Newton v Principiích. Při rázu působí tělesa na sebe navzájem sice jen krátkou dobu, ale zato velkými nárazovými silami, jejichž účinkem se prudce mění rychlosti těles. Při zkoumání jevů, které nastávají při rázech, se omezíme jen na velmi jednoduché případy. Budeme předpokládat, že pohyb těles je posuvný (k případné rotaci nebudeme přihlížet) omezíme se na ráz stejnorodých koulí, při němž nárazové síly leží na přímce procházející těžištěm koulí – tzv. středový náraz, a že rychlosti obou koulí před rázem leží na přímce procházející středy obou koulí – tzv. přímý ráz. Výsledek rázu závisí na tom, zda se srazí plastické nebo pružné koule. Podle toho dělíme rázy na nepružné a pružné: Nepružný rázUvažujeme dvě plastické koule o hmotnostech m1, m2, které se pohybují po téže přímce rychlostmi v1, v2 téhož směru. Při srážce vznikají na styčné ploše síly, kterými se koule deformují. Protože u plastických koulí je deformace trvalá, zůstanou po rázu obě koule u sebe a budou se pohybovat společnou rychlostí v.![]() Pro koule platí zákon zachování hybnosti, podle něhož je součet hybností před rázem rovný hybnosti po rázu. Platí tedy ![]() ![]() Dokonale pružný rázSrazí-li se dvě dokonale pružné koule, probíhá ráz ve dvou fázích. V první fázi se koule deformují vlivem nárazových sil a po velmi krátkou dobu se pohybují společnou rychlostí v. Část kinetické energie se přitom změní na potenciální energii pružnosti. Protože však jsou koule dokonale pružné, vrátí se opět do původního tvaru, odskočí od sebe a pohybují se rychlostmi v´1, v´2. Potenciální energie pružnosti se opět přemění na kinetickou energii.![]() Při pružném rázu platí zákon zachování hybnosti i zákon zachování mechanické energie soustavy. ![]() ![]() |













