5 Pohyby telies v gravitačnom a elektrickom poli

Μέγεθος: px

Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "5 Pohyby telies v gravitačnom a elektrickom poli"

Αμφιτρίτη Γεωργιάδης
7 χρόνια πριν
Προβολές:

1 5 Phb telies v avitačnm a elektickm pli 5.1 avitačné ple - je v klí každéh telesa, jeh zdjm sú hmtné telesa, pejavuje sa silvým pôsbením na iné hmtné telesá - má hmtnú pvahu Newtnv avitačný zákn - ewtnv avitačný zákn: Dva hmtné bd sa navzájm piťahujú vnak veľkými silami, ale pačnéh smeu. F F F F 1 1 F - veľksť avitačnej sil je piam úmená hmtnsti m 1, m hmtných m 1 m b a nepiam úmená duhej mcnine ich vzdialenstí m1. m F F χ, kde χ je avitačná knštanta (χ6, m.k - ) - keďže hdnta avitačnej knštant je veľmi malá, vzájmné avitačné sil medzi telesami bežných hmtnsti sú veľmi malé, avitačné sil sa pejavujú iba vted, keď hmtnsť aspň jednéh telesa je veľmi veľká F 1 F 5.1. duh avitačnéh pľa - adiálne (centálne) avitačné ple v klí hmtnéh bdu aleb v klí vndej ule hmtný bd aleb sted ule pedstavuje avitačný sted pľa intenzita v všetkých miestach pľa smeuje d avitačnéh stedu - hménne avitačné ple v všetkých miestach má knštantný vekt intenzit avitačné a tiažvé zýchlenie na pvchu eme - na teles s hmtnsťu m, kté je na pvchu eme, pôsbia e sil: avitačná sila F, ktá smeuje d stedu eme ztvačná dstedivá sila F, ktá je klmá na tačnú s, platí: F m. ω. m. ω.. csϕ, kde je vzdialensť telesa d si tácie, ω uhlvá R ýchlsť táčania eme a ϕ zemepisná šíka - na teles pôsbí výslednica avitačnej sil a ztvačnej dstedivej sil, tát výsledná sila sa nazýva tiažvá sila F F F G - pôsbením tiažvej sil kná vľne spustené teles v vákuu vľný pád s zýchlením, kté sa nazýva tiažvé zýchlenie F G m - sme tiažvej sil F G a sme tiažvéh zýchlenia sa vlá zvislý sme a učuje sa pdľa smeu napnutej nite vľne zavesenej lvnice - piest kl eme, v ktm sa pejavujú účink tiažvej sil, sa vlá aj tiažvé ple - keďže veľksť dstedivej sil sa mení s zemepisnu šíku plh telesa na pvchu eme (najväčšia je na vníku, nulvá na pólch), mení sa s zemepisnu šíku i veľksť tiažvej sil a tiažvéh zýchlenia. Na vníku má tiažvé zýchlenie veľksť 9,78 m.s -, na pólch F ω ϕ F F G 1

2 9,833 m.s - (u nás 9,81 m.s - ). Na metlické účel sa zavádza nmálne tiažvé zýchlenie s veľksťu n 9,8665 m.s - - kem pjmu tiažvá sila sa pužíva aj pjem tiaž telesa (tiažvá sila má pôsbisk v ťažisku, tiaž telesa má pôsbisk v kvej plche telesa s pdlžku aleb v pevnm bde závesu), platí: F G G F G G 5. phb telies v hménnm avitačnm pli eme 5..1 vľný pád - vľným pádm sa phbuje každé vľné teles s nulvu začiatčnu ýchlsťu v vákuu, ak naň pôsbí len tiažvá sila - vľný pád je vnmene zýchlený piamčia phb s knštantným zýchlením - dáha: 1 s t - ýchlsť: v t - keď telesu udelíme začiatčnú ýchlsť v, môžeme si jeh phb pedstaviť ak phb zlžený z vnmenéh piamčiaeh phbu v smee začiatčnej ýchlsti a z vľnéh pádu s smee tiažvéh zýchlenia. Tiet zlžené phb sa vlajú vh 5.. šikmý vh - súadnice: v. t.csα, 1 v. t.sinα t - ýchlsť: d d v v.csα, v v.sinα. t, v - zýchlenie: a, a - čas vhu: v.sinα t - dĺžka vhu: v.sin α d - čas, za ktý dsiahne maimálnu výšku: d v.sinα tv - výška výstupu: v.sin α H - ýchlsť dpadu: v v - výsledná tajektóia šikméh vhu je paabla; paablickú tajektóiu pisuje šikm vhnuté teles v hménnm avitačnm pli len v vákuu, v v v α v t t / paabla - v vákuu balistická kivka - v vzduchu

3 V blízksti pvchu eme dp vzduchu spôsbuje, že dáha stiel nie je paabla, ale nesúmená balistická kivka 5..3 vdvný vh - súadnice: 1 v. t., h t - ýchlsť: d d v v, v. t, - zýchlenie: a, a - čas vhu: h t - dĺžka vhu: h d v. - ýchlsť dpadu: v v v h v d v v h 5..4 zvislý vh - súadnice:, v 1. t t - ýchlsť: d d v, v v. t - zýchlenie: a, a - čas vhu: v t - čas výstupu: d v tv - ýchlsť dpadu: v v 5.3 phb telies v adiálnm avitačnm pli eme - pi phbe telies v väčších vzdialenstiach d pvchu eme nemôžeme pvažvať avitačné ple za hménne, petže hdnta avitačnéh zýchlenia nie je knštantná K χ 3

4 5.3.1 kuhvá ýchlsť - v adiálnm avitačnm pli eme eistuje pe danú vzdialensť h d pvchu eme taká začiatčná ýchlsť v, pi ktej sa teles phbuje p kužnici s stedm v avitačnm stede eme - pi phbe telesa p kuhvej tajektóii je veľksť tiažvej a dstedivej sil F v k vnaká F F F vk χ R R h - pvá kzmická ýchlsť: ýchlsť, ktú musíme udeliť telesu, ab biehal v tesnej blízksti pvchu eme (h) 1 v1 χ 7,9km. s R - keď telesu udelíme ýchlsť menšiu ak je kuhvá ýchlsť, bieha p vnútnej eliptickej dáhe; keď telesu udelíme ýchlsť väčšiu ak je kuhvá ýchlsť (ale menšiu ak je paablická ýchlsť), bieha p vnkajšej eliptickej dáhe 5.3. paablická ýchlsť - ýchlsť, ktú musíme udeliť telesu, ab sa vzdialil z avitačnéh pľa eme (p paablickej tajektóii) v p vk. χ R h - duhá kzmická ýchlsť: ýchlsť, ktú musíme udeliť telesu pi pvchu eme, ab dišl z avitačnéh pľa eme 1 v χ 11,km. s R 5.4 elektické ple - vzájmné silvé pôsbenie elektických nábjv sa uskutčňuje pstedníctvm elektickéh pľa. lektické ple je v klí každéh elektick nabitéh telesa a každej elektick nabitej častice. lektické ple majú aj ptón a elektón. lektické ple, vnak ak avitačné ple, je jednu z základných fiem hmt elektický nábj a jeh vlastnsti - veľksť elektickéh nábja Q sa meia v jedntkách culmb C - základné vlastnsti elektickéh nábja: elektick nabité teles pôsbí silu na iné telesá elektický nábj môžeme km peniesť z pvchu jednéh telesa na pvch inéh telesa elektický nábj sa môže pemiestňvať aj v telese. Látk, v ktých sa elektický nábj pemiestňuje, vlajú sa vdiče. Látk, v ktých sa nábje nepemiestňujú, sú izlant aleb dielektiká eistujú a duh elektickéh nábja. Jeden značujeme ak kladný, duhý ak zápný. e telesá s súhlasnými elektickými nábjmi sa navzájm dpudzujú, e telesá s nesúhlasnými elektickými nábjmi sa navzájm piťahujú elektický nábj je deliteľný: Nemôžeme h deliť nebmedzene, ale iba p elementán nábj. h 4

5 nsiče nábjv v atóme sú ptón a elektón. lektický nábj ptónu je kladný, elektónu zápný, pičm nábje všetkých ptónv a elektónv sú vnak veľké. Veľksť elementáneh nábja je e 1, C atóm je navnk elektick neutáln elektón v elektónvm bale atómu sú viazané elektickými silami k jeh jadu. Keď sa z balu dpúta jeden aleb viac elektónv, vzniká z pôvdne neutálneh atómu kladný ión, pipjením jednéh aleb viaceých elektónv k balu vzniká zápný ión v atómch kvv elektón najviac vzdialené d jadie atómv sa d nich ľahk dpútavajú. vznikajú vľné elektón, kté tvia v štuktúe kvv elektónvý pln, ktý spôsbuje dbú elektickú vdivsť kvv pi tení ch telies nastáva pemiestňvanie elektónv z jednéh telesa na duhé. Tent jav sa nazýva elektizvanie telies keď piblížime elektick nabité teles k nenabitému izlvanému kvvému vdiču, v vdiči nastáva phb vľných elektónv. Na bližšej stane k nabitému telesu pevláda na izlvanm vdiči nábj pačnéh znamienka, na vzdialenejšej stane pevláda nábj vnakéh znamienka, ak má nabité teles. Rzlženie elektických nábjv v vdiči je také, že vnúti vdiča nie žiadne elektické ple. Utví sa ustálený stav, pi ktm sa vľné elektón v telese nepemiestňujú. Tent jav sa nazýva elektstatická indukcia. Ak vdič uzemníme, zstane nabitý indukvaným nábjm pačnéh znamienka (viazaný nábj), súhlasný indukvaný nábj (vľný nábj) sa edie d em. v elektick izlvanej sústave telies je celkvý nábj stál. lektický nábj nemžn utviť, ani zničiť Culmbv zákn - e elektick nabité telesá pôsbia na seba vzájmnými píťažlivými aleb dpudivými silami. V dôsledku elektstatickej indukcie pôsbia na seba píťažlivými silami aj elektick nabité a elektick nenabité telesá. Keďže píčinu síl je elektický nábj, nazývajú sa elektické sil. - v elektstatike sa zavádza pjem bý nábj, ktý si pedstavujeme ak hmtný bd, ktéh elektický nábj je vnak veľký ak nábj na zelektizvanm telese - Culmbv zákn: Veľksť F e elektickej sil je piam úmená súčinu bých nábjv Q 1, Q a nepiam úmená duhej mcnine ich vzdialensti. 1 Q Q, kde ε je pemitivita vákua (ε 8, C. -1.m - ) 1 Fe Fe 4πε ak majú nábje vnaké znamienk, sila F e je silu, ktu sa nábje dpudzujú. Ak majú pačné znamienk, je sila píťažlivá duh elektickéh pľa - hménne elektické ple intenzita elektickéh pľa má v všetkých miestach vnaký sme aj veľksť nap. medzi ma vnbežnými izlvanými kvvými platňami, z ktých jedna má kladný, duhá vnak veľký zápný nábj - adiálne elektické ple v klí béh nábja (kladnéh aleb zápnéh) intenzita elektickéh pľa má sme plpiamk, ktá vchádza z nábja aleb d neh vstupuje. Sme intenzit závisí d znamienka nábja. - 5

Σχετικά έγγραφα

4 Fyzikálne polia. - forma hmoty, ktorej základným prejavom je silové pôsobenie na všetky hmotné objekty

4 Fyzikálne polia. - forma hmoty, ktorej základným prejavom je silové pôsobenie na všetky hmotné objekty 4 yzikálne plia 4.1 avitačné ple - fa hty, ktej záklaný pejav je silvé pôsbenie na všetky htné bjekty 4.1.1 Newtnv avitačný zákn - Newtnv avitačný zákn: Dva htné by sa navzáj piťahujú vnak veľkýi silai,