Valení | 10/10 Kinematika | Fyzika | Onlineschool.cz

Valení je druh pohybu válcového či kulového tělesa, kdy se otáčí kolem svého středu a zároveň se posouvá po podložce. Kombinuje se zde tedy posuvný a rotační pohyb. Ukážeme si, jak souvisí obvodová dráha bodu na okraji tělesa s uraženou dráhou těžiště, jak spolu souvisí rychlost rotace a rychlost těžiště a také proč je pro popis pohybu důležité, aby těleso neprokluzovalo.

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

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
Haló, paní je teď v pohybu, které se skládá z rotační a posuvné části tomto videu si ukážeme jaké vztahy platí pro uraženou dráhu a pro rychlosti v různých nachweise těles a jdeme na to, abych připomněl všechny základy, které tady budeme potřebovat tak translační rotační pohyb. Já vím co to je, když se mu tuhle tu tečku. Tak Všechny body na ní, když konají translační pohyb, tak vlastně mají trajectory stejné křivky. Jo takhle better body 3. Translační pohyb doprava měli svoji trajectory naopak rotační pohyb, ten má svůj střed otáčení třeba tady a kolem toho středu se ta tečka otáčí nějakou svou úhlovou rychlostí trajektorie pohybu jednotlivých bodů kružnice, ale čím jsme dál od středu otáčení, tak tím ty kruhy.
Minuta: 1
Mají v chipolo mě úhlové rychlosti. Čím větší obvodové rychlosti. Ty body mají balení je vlastně první složený pohyb, s kterým se potkáváme. On totiž není ani rotační ani translační, ale tvůj dohromady ze zkušenosti víme, že tělesa která se válí, což tady budeme brát jako nějaké koule nebo válce, tak se vlastně otáčí, ale zároveň se jako celek posouvají a pro další popis toho válení budeme předpokládat, že to valeně takového typu, že to těleso jsem. Nepros mi káva, co tím myslím a Může se stát, že ono se protočí tak rychle, že se sice točí, ale nikam se neposune. Já vlastně tady v tomhle tom místě dojde.
Minuta: 2
Pro smyku tady ten válec prostě půjde doleva, nebo to se bude otáčet. Hele a neposune se nikam doprava otáčení a posouvání byla úplně zrušena otáčením a pokud Tady nemůže docházet k Proseku a já se tady nakreslím středy těch válců, tak jak bych to ukázal. Dejme tomu, že tady máme bod nahoře, které sledujeme a zároveň, že na tom válci je nějaká páska něco takového, co se může odhalovat a když se bude ten válec odhalovat, tak ono V konečném důsledku platí, že ten bod bude zase takhle otáčet a zároveň platí, že kdybych tady měl nějakou pásku.
Minuta: 3
Trasa od Valve s ní válcem, tak letadélka tady tohle Oblouku telete pásky by byla stejná jako ta vzdálenost toho posunutí válce. Což vlastně dává perfektní smysl. Pokud tento bod na válci a ta podložka musí být ve stálém kontaktu, tak i ty vzdálenosti, které se urazí přitom otáčivém pohybu. Popřípadě přitom posouvání musí zůstat stejné. Kdybych to chtěl zapsat rovnici, tak ta vzdálenost o kterou se válet jsem se posune to těžiště srovnáte vzdálenosti, kterou vlastně urazí ten bod Na Obvodu toho válce, co se dá zapsat jako úhlová dráha krát poloměr válce. Pojďme se teď podívat na to není z pohledu rychlosti to vlastně a otáčivého pohybu.
Minuta: 4
Výsledkem tohoto čtení vyjde ten pohyb valivy. Zkusíme se teď podívat na rychlosti a bodů na tom válci tady na tomhle svislém průměru tady. Dáme teda posuvný pohyb tady rotační. A tady ten valili jak budu vypadat. Vektor rychlosti na tomhle tom průměru posuvný pohyb. Má tu vlastnost, že všechny body na tom tělesa mají stejnou rychlost. To znamená, že tady bych mohl ty vektory nakreslit víceméně takhle blbá část z toho pohybu, která je dána pouze tím posilováním prostě má ty doktory rychlostí orientovány takhle toho otáčivého pohybu je to ale jinak tam ten
Minuta: 5
Válec otáčí kolem svého středu a když teda beru v úvahu, že se ten válec otáčí takhle po směru hodinových ručiček, tak ta vrchní čas se otáčí vlastně tímto směrem a ta spodní tímto. Zároveň jsem říkal, že Čím dále jsme od středu otáčení tím ta rychlost je větší. Takže tady by se dala nakreslit taková rekonstrukce hraji potom nějak na tento obrázek mi vlastně ukazuje, že Obvodová rychlost. Otáčení se rovná úhlová rychlost Omega vzdálenost od středu. Jo, čím jsem dal od středu nebo od těžiště. Táta má případě to samé. Tak tím větší ve čtvrté rychlosti nám vzniká. No a protože to valení je dáno složením, že ho těch dvou pohybu. Tak co se stane, když tyhlety vektory složí.
Minuta: 6
Nebo si čtu tady to můžu dělat fakt mechanicky a než to začneme sčítat, tak si potřebujeme říct ještě poslední důležitou věc. A to je vlastně, jak se chová tady ten bod dotyku s ohledem na rychlost, kdybychom s nimi kamerou tenhleten valivý pohyb a v jednom okamžiku to fakt zpomalili, tak zjistíme, že vlastně Všechny body na tom válci se otáčejí, ale tenhle ten bod kolem kterého se celý ten válec odvaluje, tak on v tu danou chvíli stojí na místě. On má nulovou rychlost, co že se ten válec odvaluje a to který z okraje toho válce se na tom kontaktu nachází je teďka jedno video. To že zrovna ten bod, který se v tu chvíli dotýká podložky, tak má nulovou rychlost. A aby měl mohou rychlost, tak musí platit, že vlastně velikost tohodle vektoru to.
Minuta: 7
Je stejná jako velikost obvodové rychlosti tady na okraj tím pádem, pokud jsou tyhle ty dvě šipky stejné. Tak když já to jsi, tak co mi vyjde mi vyjde něco takového. Kdy se těš sleduji rychlosti těch bodů tady na tom průměru, tak tady ta rychlost míří od posuvného pohybu doprava a od toho dotačního doleva jsou stejně velké, takže se odečtou tady je nula ve středu. Tady máme rychlost toho posouvající ho pohybu a protože se kolem toho středu ten válec otáčí, tak tady od otáčivého pohybu žádnou rychlost nemá proto vlastně tady tato šipka by měla mít stejnou velikost jako tady tato návod nahoře ten tu rychlost zde má dvojnásobnou. Protože se tady s četla rychlost od posuvného pohybu a od otáčivého a z toho vyplývá jedno důležitá věc.
Minuta: 8
My jsme si na začátku zavedli tady tuto podmínku, která mi říká, že to o kolik se válet posune se rovná tu v dráze bodů na okraji válce, ale nic nám to neřekl o o rychlostech měli totiž teďka zajímalo s Jakou rychlostí se ten Odvaluje jako celek. Teď mi je jedno, jak moc rychle rotuje, ale jak se rychle posouvá. No a Protože jediný bod, který nemění svou rychlost grant a dotace je střed toho válce, tak ta rychlost toho středu bude zároveň rychlosti posouvání toho válce tam bude to vlastně těžiště toho válce a mi z toho grafického sčítání víme, že je rychlost toho těžiště je stejná jako rychlost té posuvné složky vlastně všech těhle těch vektoru. My jsme si řekli, že ty rychlosti jsou úplně stejné jako tady tenhle ten lektor jako tady tahle ta
Minuta: 9
rychlost. A budu na okraj Jinými slovy to důležité, k čemu se chci dostat je rychlost to těžiště zrovna úhlové rychlosti toho otáčení krát poloměr válce, je to vlastně jakási obdoba tady toho akorát místo. Tam máme rychlosti. No a s touhle tou artillery už se můžeme podívat například, které tady máme válec o průměru 20 cm se válí tak že se celý otočí za jednu vteřinu a Zajímá mě jak úhlová rychlost otáčení. A jakou rychlostí se ten válec posouvá a o jakou vzdálenost se ten válec odvalí za 15 vteřin začneme prvně to úhlovou rychlostí, teď se bavíme vlastně o té rotační části, to je dotační složce toho pohybu a tam můžeme používat vzorce dotačního pohybu. Pokud se ten válec otočí za jednu vteřinu, tak to znamená, že perioda
Minuta: 10
toho otáčivého děje je 1 vteřina a my víme, že úhlová rychlost se dá vypočítat jako 2 kilometry oda Cože našem případě 2 1. Vteřina tím pádem úhlová rychlost je 2 pí hrady. Ano za vteřinu. Na druhou otázku s Jakou rychlostí se ten válec posouvá nám odpoví tady tenhle ten vztah rychlost, se, kterou se posouvá vlastně odpovídá rychlosti toho středu těžiště a ta víme, že se vypočítá jako úhlová rychlost krát poloměr toho válce, což je tedy dvě pi radians krát 0,2 m. Jo tady to musíme převést na základní jednotky a ta rychlost nám vyjde 0,4 metrů za vteřinu, pokud se nám topí tady nelíbí, tak můžete za něj dostat 3,14 a dostat rychlost
Minuta: 11
jenom číselně metry za vteřinu. No a co se týče toho kolik se ten válec posun, tak tam už můžeme operovat s tím, že známe tu rychlost, jakou se ten válec posouvá víme tedy, že ta dráha srovná. Těžiště krát čas rychlost svého těžiště máme vypočítanou jako 0,4 10 15 vteřin tím pádem nám ta dráha vyjde 6 metrů a když zatopí dám 3,14, tak nám vyjde zhruba 18. A8 10 metrů k tomu, co se tedy z tohoto videa odnést víme, že valivý pohyb a vzniká jako složení posuvného a otáčivého pohybu fungujou tady a dvě závislosti jedna je ta, že ta dráha, kterou válec zrovna vlastně dráze, kterou urazí bod Na
Minuta: 12
Obvodu válce, protože nedochází k žádnému rozmíchávání dva důležité rychlost toho těžiště, což je zároveň rychlost posouvání toho válce se rovná úhlové rychlosti otáčení krát poloměru toho válce díky za pozornost a těším se na U dalších videí online School cz. Díky za sledování tohodle videa. Pokud se ti líbilo, když mu dát like a jestli potřebuješ matiku Prosetice, tak na to odkud se bere všechna videa pohromadě fukary a studií.

Předchozí video

Kinetická energie valivého pohybu | 6/10 Energie | Fyzika | Onlineschool.cz

Další video

Space cam #08 - Rentgen na trpaslíky