Silová a momentová rovnováha | 1/3 Mechanika tuhého tělesa | Fyzika | Onlineschool.cz

Po mnoha videích o pohybu se dostáváme k výpočtu rovnováhy – přesněji k výpočtu sil a momentů, které na těleso působí tak, aby těleso bylo v rovnováze. Budeme vycházet 2. Newtonova pohybového zákona, který nám říká, že suma sil a momentů se musí rovnat nule, aby bylo těleso v rovnováze.

Toto video najdeš také na webu Onlineschool.cz na https://onlineschool.cz/fyzika/momentova-a-silova-rovnovaha/

Registruj se k odběru, aby ti neuteklo žádné nové video! https://www.youtube.com/c/onlineschoolcz?sub_confirmation=1

Můžeš sledovat mou tvorbu na Facebooku: https://www.facebook.com/onlineschoolcz

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

Automatický transcript

Minuta: 0
Heidi do teď jsme se bavili hodně o tělesech v pohybu. Dneska se naopak podíváme na tělesa v rovnováze. Ukážeme si jaké rovnice pro výpočet rovnováhy. Budeme používat jdeme na předchozích videích jsme se často bavili o situaci, kdy na tělesa působí různé síle a toto silové působení vytváří pohyb toho tělesa možná však mnohem častěji se setkáme s tím, že máme silné působení, ale to tělo co se nehýbe je v rovnováze viz já jako Teď nahráváš si člověk, co sedí na židli, tak možná trochu hýbu rukama, to je teď ale jako celek. Jsem víceméně v rovnováze jo. Sedím na nějaké židli částečně se opírám nohama jsem prostě v rovnováze a pokud jste stavař, tak to bude vaše gro tam dům a jeho části všechny ty trámy podlahy zdi ty se nehýbou, ale působí na něm spousta sil a jsou v rovnováze a jedna taková praktická. Toho
Minuta: 1
co rovnováha na lidském těle dokáže je vlastně chůze a chůze normálně naboso nebo normálně v botách na podpatku, když si tam vezme od ní, tak na něj působí vlastně 3c let. On musí nést to co máme vlastně nad těma nohama víceméně naši celou váhu a ta se rozkládá do dvou směru často zatížení jde do paty a část vlastně do nártu a potom tady do těch prstů a není úplně podstatný, jak jsem přišel na to, že ty jsi nemají zrovna tenhle ten směr a tuhle tu velikost je to jenom grafické náčrt, že jo, ale tady Vidíme, že když chodíme normálně, tak ty síly jsou rozložený, takže většinu té váhy dnes a 5. Což je prostě kus kosti, které na to designová, když jsi ale dám a Vezmu boty s podpatkem. Tak když stojí, tak jsou furt. Stejně
Minuta: 2
jako Bossi stojící člověk díky tomu, že se ale tak jo metry a změnila tak naráz ta část a váhy Kterou musí nést nárt už se zvětší a na to to chodidlo není stavěné a postupem času se trochu ničí a o těchto věcech bude celé toto video, my budeme hledat, jaké síly musejí působit na to těleso, aby bylo v rovnováze, aby se nehýbal, kdybych byl fyzikálně přesný, tak rovnováha je stav tělesa, kdy na něj sice působí nějaké síly, ale silová výslednice je nulová a momentová výslednice taky tady na to těleso síly působí, ale jejich účinky na něj se ve vysledku vyruší a jsou nulové a jaké ty účinky by mohly být ty jsi ho by mohly způsobit, že se těleso hýbe ve směru nahoru dolů, nebo zprava doleva a protože jsme jakoby v rovině. Tak
Minuta: 3
to těleso by se mohlo ještě otáčet. Jo? To jsou různé typy pohybu, které by ty síly mohly způsobit a shodou okolností mi už na ně známé nějaké vzorce a zákony konkrétně Newtonovy pohybové zákony, jestli už jsme ty pohybové zákony. A brali takhle obecně 108. No ale pokud vás tenhle ten znak je jsi tak nemusí hned vysvětlím, co jsme určitě brali. Bylo toho, že síla dává těleso o hmotnosti určité zrychlení. Pokud těch sil. Tak ten účinek se vlastně sčítá. I kdybych měl těleso Třeba nějaké jednoduché nějakou krabici a teď na něj působilo 1 síla v tom směru a třetí. No tak bych na té levé straně nepsal, ale F1 potom ještě ta druhá síla. A ta třetí No vlastně Tohleto
Minuta: 4
sčítání je schováno za tímhle tím znakem to je suma a říká vlastně sečíst všechny síly, jo, tyhle ty dva zápisy jsou úplně ekvivalencí, tak a co tady ty tři rovnice vlastně říkají ta rovnice zde mi říká, že součet všech sil, které působí v tom vodorovném směru. Já jsem si řekl, že vodorovný směr bude x tak jako v matematice. Tak tomu tělesu. Oh shit hmotnosti dává v tom směru v tom vodorovném nějaké vodorovné zrychlení. Jo tady prostě pokud bych měl a321 a tohle to těleso by mělo 1 kg, tak tohle vztahu bych si určil, že to zrychlení je vlastně součet těch všech sil, což je tři plus dva plus jeden Newton. Vyšlo by mi, že tyto tři síly dohromady. K
Minuta: 5
tomu těleso dali zrychlení vlastně 6 metrů za sekundu na mínus druhou. To samé si můžu udělat z těch zbylých směr v tom svislém tam prostě byty síly jméno mířili nahoru dolů, no a potom je tu poslední rovnice, která mi říká, že pokud ty síly mají nějaké momenty tedy otáčivé účinky. Tak tomu tělesu, které má nějaké moment setrvačnosti úhlové zrychlení tedy, že to těleso začne rotovat, na když to spojím s tím, že bereme rovnováhu a rovnováha je situace, kdy se na silové a momentové účinky vyruší jsou nulové. Tak co to pro nás znamená a v těhle těch rovnicích účinky jsou nulové jsou to jsou přesně tak rychle, takže kam se ti snažím dostat je to, že těleso v rovnováze má nulové zrychlení, jo nikam nezrychluje. Tím
Minuta: 6
pádem pro momentovou rovnováhu rovnice v 8
Minuta: 7
ten trám udrželi nebo Pokud by vám to bylo trochu jasnější. Tak místo těch podpor si můžete říct, že tam to drží dva lidi a říct si Jakou silou to musí držet, aby to udrželi v klidu. První otázka, co vůbec drží. Joj, co za sílu na ty potvory působí, ten trám má nějakou možnost 80 km a když si teda pro lepší počítání řekne Gecko bude 10 meter sekunda na mínus druhou. Tak já můžu říct, že uprostřed toho trávu působí tíhová síla FG tak jak jsme zvyklí a dávat tihovou silu do těžiště se vypočítá jako MG 80 x 10 mi dá 800 a tady v těch podporách působí dvě síly, kolmo vzhůru. Tak jako
Minuta: 8
by jste tam dali ruce, tak taky tlačíte prostě vzhůru. Tohle bude třeba F1 a to to have 2 a ty síly. Musím vypočítat takové, aby to těleso bylo v rovnováze, protože ta rovnováha je evidentní stav, který můžeme Sněžku pozorovat a tyhle ty jsi mi prostě musím učit tak aby to s tou realitou korespondoval na výpočet rovnováhy. Máme tyto rovnice. Tak schválně zkus nepoužít. Já si řeknu, že tady bude nějaký souřadnicový systém. Jo, vodorovně bude x y a vidím, že jsi tam vodorovném směru vlastně žádné síly nepůsobí, takže do téhle té rovnice bych vlastně neměl ani se psát, takže to je mi teď celkem jedno potom, to je rovnice pro síle ve svislém směru fajn. To by možná šlo, tady jsem si nakreslil to takhle. Takže Já teď Prostě si řeknu, že to co míří. Hory
Minuta: 9
Kladno fajn, takže tahle ta první se mi říká, že součet všech sil. Takže ve svislém směru do toho kladného směrem Jiří F1. Potom fv2a opačně míří dolů do záporného směru, tak tíhová síla. A to se všechno musí rovnat nule druhý způsob, jak se na to dívat je možná trošku nohy si že to co působí nahoru. Musí vykompenzovat to, co působí dolů. Ty rovnice jsou úplně stejné, jenom se přihodilo FG a jen na vás, kterou z nich budete používat. Každopádně já když se na to Domí se podívám. Tak tam mám dvě neznáme fv1 a fv2. Takže jedna rovnice a dnes máme. To mi nestačí musím použít tu druhou rovnici, že suma momentu těch sil musí být nulová jejich součet přivinula víme, že když počítáme moment. Tak
Minuta: 10
ty se počítají nějakému bodů. Takže já se musím nějaké vybrat a důležité je, že před těhle těch výpočtech je úplně jedno. Jaký bod si vyberu. Já se teďka řeknu, že budu počítat moment všech těhle těch sil k tomu Levému konci, takže momenty konci abych měl jasno ve směrech toho otáčení, tak si řeknu, že to co bude otáčet proti směru hodinových ručiček, tak to řeknu, že bude kladné. Tak já vidím, že ta síla F 2. K tomuto bodu na tom ramen 4 metry točí tímto směrem. Hele já kdybych prostě všechno ostatní odvázal jenom tady prostě chytl tu tyčku a měl tu tuhle tu sílu, tak s tou tečkou nebo trámem bude dělat prostě to to nebude ho zapne tímhletím směrem otáčet a ten moment má tedy kladné znaménko fajn, řeknu si ten moment má velikost S 2. 4.
Minuta: 11
No moment je síla krát Coleman F1 přímo tím prochází tím pádem tak Kolmá vzdálenost je nulová a vlastně asi kolem Táboru neotáčí je to to samé, jako bychom tlačili do pantů u dveří, tím ty dveře neotočím. No a potom je to síla FG, která je uprostřed, takže tato vzdálenost je vlastně dva a půl metru ta síla FG, kdybych všechny ostatní síly zrušil, tady to prostě chytl, tak ta síla FG s tím udělá toto otočí ho takto, takže vzhledem k té mé znamenkova konvence bude otáčet záporně, takže mínus síla FG točí na rameni 2,5 m všechny momenty těch sil a dime jste logiky rovnováhy, že na pravé straně dovnitř. 0
Minuta: 12
L. Centrum se prostě nebude otáčet nebude mít žádné úhlové zrychlení, mám dvě rovnice. Ok a ty potřebuji vyřešit. Můžeme si všiml, že v téhle té Roudnice je pouze jedna neznáma a to je ta hv2. Takže stačí, když si to R2 vyjádřím, přehodím to dva a půl krát doprava a vidím celou rovnici čtyřmi za tu tihovou silu dosadím těch 800 Newtonu. A to se rovná pěti stům Newton jen neznámou už mám vyřešenou. No a když to zjistit tu druhou sílu F1, tak se stačí vrátit do té rovnice, prosím pro ten svislý směr. To bych tady vlastně ještě mohl dopsat. To jsou ty jsi r y Vem si směru. A tady si vyjádřit, že
Minuta: 13
F1 ta Síla, kterou ještě neznám se rovná tíhové výnos TF2, což je 800 ds500. Takže 300 nutno tím bychom tedy za sebou měli úvodní příklad do tohoto tématu vypočtu sil, tak, aby to těleso bylo v rovnováze dalších videích se podíváme na nějaké navazující příklady jako třeba rovnováha na páce potom budeme brát grafické řešení a pokud by vás to extra zajímalo a včetně toho Jaké jsou využití ti. Tak v sekci strojní statika, což už lehce vysokoškolsky, ale furt se to dá zvládnout. Uvidíte k čemu tyhle ty výpočty jsou dobré, díky za sledování tohodle videa. Pokud se ti líbilo, můžeš mu dát like a Jestli se potřebuješ něco poprosit ještě více, tak na webu.cz. Najdeš všechny videa pohromadě řešené příklady a studijní texty.

Předchozí video

PRAVDĚPODOBNOST, BAYESOVA VĚTA - Matika pro SŠ s Markem Valáškem ― 10. díl

Další video

7 tipů jak zlepšit zvukovou kvalitu videohovoru