________________________________________________________
V kapitole o mechanike
hmotného bodu sme zaviedli základné kinematické a dynamické veličiny
potrebné k skúmaniu pohybu hmotnej častice, s cieľom sformulovať
a riešiť jej pohybovú rovnicu pre konkrétny problém. Cieľom
kapitoly je zaviesť mechanické veličiny popisujúce sústavu hmotných bodov,
sformulovať a riešiť pohybovú rovnicu pre sústavu hmotných bodov.
V prvej podkapitole definujeme základné kinematické a dynamické veličiny, zhrnieme
základné pohybové rovnice týkajúce sa
sústavy hmotných bodov. V druhej podkapitole podávame opis jednej zo základných interakcií – gravitačnej
interakcie. Definujeme veličiny
intenzita a potenciál gravitačného poľa vychádzajúc zo základnej rovnice,
ktorou je Newtonov gravitačný zákon.
Potrebné
vedomosti
K úspešnému
zvládnutiu tejto kapitoly je nevyhnutné ovládať pojmy, veličiny a vzťahy
z mechaniky hmotného bodu, ako je hybnosť, impulz, práca, výkon, energia, tri Newtonove zákony, prvá a druhá veta impulzová.
Rovnako tieto znalosti požadujú zvládnutie vektorovej algebry. Žiadúca je schopnosť formulácie úlohy do vektorovej rovnice a jej riešenie. Jedná sa o jednoduché rovnice
a separovateľné diferenciálne rovnice prvého a druhého
rádu.
3.1 SÚSTAVA HMOTNÝCH BODOV
Učebné ciele
Študent po
naštudovaní by mal byť schopný definovať
základné pojmy kinematiky
a dynamiky sústavy hmotných bodov, matematicky ich vyjadriť a poznať
ich vzájomné súvislosti. Študent
by mal vedieť teóriu aplikovať pri výpočte ťažísk útvarov lineárnych, rovinných
a priestorových. Taktiež by mal vedieť zostaviť a riešiť pohybovú
rovnicu pre vybranú sústavu hmotných bodov a využiť vetu o pohybe
ťažiska, zákon o zachovaní hybnosti, zákon o zachovaní momentu
hybnosti a zákon zachovania energie pre sústavu hmotných bodov pri riešení
fyzikálnych problémov. Taktiež by mal vedieť určiť podmienky rovnováhy pre
sústavu hmotných bodov.
Kľúčové slová
Sústava hmotných bodov, hmotný stred a ťažisko sústavy hmotných
bodov, veta o pohybe ťažiska, vonkajšie a vnútorné sily,
uzavretá sústava, hybnosť sústavy hmotných bodov, moment
hybnosti sústavy hmotných bodov, impulz vonkajších síl, výsledný moment síl,
moment hybnosti sústavy, rovnováha sústavy.