Nakloněná rovina - jak na ni rozkládat síly? | 4/11 Dynamika | Fyzika | Onlineschool.cz

Ukážeme si, jak jednoduše rozložit gravitační sílu působící na těleso nakloněné rovině. Sestavíme taky pohybovou rovnici, ze které vyjádříme zrychlení, s jakým se těleso pohybuje.

Nakloněná rovina je svého druhu primitivní nástroj, který umožňuje zvedat tělesa do výšky menší silou, ale po delší dráze oproti přímému vyzvednutí vzhůru. Na nakloněné rovině si poprvé ukážeme použití rozkladu sil.

Rozklad sil na nakloněné rovině

Pokud položíme těleso na nakloněné rovině s úhlem naklonění α, tak jediná síla, která na těleso působí je tíhový síla. Tato síla se ale díky nakloněné rovině rozloží do dvou směrů - do normálového směru (tlak kolmo do nakloněné roviny) a tečného směru (směr, ve kterém se může těleso po rovině pohybovat). Nesmírně důležité je mít na paměti, že úhel náklonu roviny α se při rozkladu sil nachází mezi tíhovou silou FG a normálovou silou Fn.

Z této logiky lze vyjádřit normálovou sílu a sílu v tečném směru pomocí goniometrických funkcí.
Fn=Fg*cos(α) ; F1=Fg*sin(α)

Platnost těchto vztahů si můžeme ukázat ve dvou extrémních situacích - svislé a vodorovné rovině. V situaci svislé roviny je úhel naklonění 90° a těleso padá k zemi. To odpovídá tomu, že sin(90°) = 1 a proto je F1 rovna FG a normálová síla FN je nulová. V případě vodorovné roviny se tíhová síly plně promítá do normálové síly FN a těleso je díky nulové F1 v klidu.

Vliv třecí síly

Mezi tělesem a nakloněnou rovinou díky nedokonalým povrchům vzniká třecí síla brzdící pohyb. Pro její výpočet je potřeba pamatovat na to, že velikost třecí síly vždy závisí přímo na normálové síle, nikoliv tíhové. Ve vzorci níže je m hmotnost tělesa, g tíhové zrychlení a f je součinitel tření mezi tělesem a povrchem nakloněné roviny.

Pokud si výpočty se silami, třením, nakloněnou rovinou, hybností nebo momentem síly potřebuješ procvičit ještě více, tak sbírku řešených příkladů na dynamiku můžeš najít na 👉🏼👉🏼👉🏼 https://onlineschool.cz/videosbirky/d...

Toto video najdeš také na webu Onlineschool.cz na https://onlineschool.cz/fyzika/naklon...

Registruj se k odběru, aby ti neuteklo žádné nové video! https://www.youtube.com/c/onlineschoo...

Můžeš sledovat mou tvorbu na Facebooku:   / onlineschoolcz  

Všechna videa z matematiky a dalších technických předmětů najdeš na https://onlineschool.cz