From 6ca5d50eb8357a8fd050370afd95f49032645938 Mon Sep 17 00:00:00 2001 From: Filip Znachor Date: Tue, 27 Jun 2023 13:52:59 +0200 Subject: [PATCH] =?UTF-8?q?=C3=9Aprava=202.=20p=C5=99=C3=ADkladu=20z=20FYI?= MIME-Version: 1.0 Content-Type: text/plain; charset=UTF-8 Content-Transfer-Encoding: 8bit --- KFY FYI1/Priklad02.md | 45 ++++++++++++++++++++++++++++--------------- 1 file changed, 30 insertions(+), 15 deletions(-) diff --git a/KFY FYI1/Priklad02.md b/KFY FYI1/Priklad02.md index 0e1cf78..ed1d40c 100644 --- a/KFY FYI1/Priklad02.md +++ b/KFY FYI1/Priklad02.md @@ -2,8 +2,8 @@ Podél rovnoměrně se otáčející tyče se od jejího upevnění rovnoměrně pohybuje kulička. Určete: **parametrické rovnice dráhy kuličky**, **velikost rychlosti kuličky** a její **celkové**, **tečné** a **normálové zrychlení**. -- $\omega = \text{konst.}$ (rotace tyče) -- $v_{0} = \text{konst.}$ (pohyb kuličky podél tyče) +- $\omega = \text{konst.}$ (úhlová rychlost, rotace tyče) +- $v_{0} = \text{konst.}$ (rychlost kuličky podél tyče) - parametrická rovnice trajektorie kuličky = ? - velikost rychlosti kuličky v = ? - celkové ($a = \ ?$), tečné ($a_{t} = \ ?$) a normálové ($a_{n} = \ ?$) zrychlení @@ -11,25 +11,40 @@ Podél rovnoměrně se otáčející tyče se od jejího upevnění rovnoměrně ![](_assets/priklad2.svg) - $\alpha = \omega \cdot t$ -- $r = v_{0} \cdot z$ +- $r = v_{0} \cdot t$ - $r = \sqrt{ v_{x}^2 + v_{y}^2 }$ -+ parametrická rovnice trajektorie kuličky - + $x = \cos \alpha \cdot r = v_{0}\cdot \cos(\omega t)$ - + $y = \sin \alpha \cdot r = v_{0}\cdot \sin(\omega t)$ -+ umocníme na druhou a sečteme - + $x^2 + y^2 = (v_{0}t)^2 \cdot [\cos^2(\omega t) + \sin^2(\omega t)] = (v_{0}t)^2 \cdot 1$ - + $x^2 + y^2 = (v_{0}t)^2$ ... rovnice rovinné spirály - -- $\displaystyle v_{x} = \frac{dx}{dt} = \frac{d}{dt}[v_{0} t \cdot \cos(\omega t)] = v_{0} \cos(\omega t) - v_{0}\omega t \sin(\omega t)$ -- $\displaystyle v_{y} = \frac{dy}{dt} = \frac{d}{dt}[v_{0}t \cdot \sin(\omega t)] = v_{0} \sin(\omega t) + v_{0}\omega t \cos(\omega t)$ ### Výpočet -$\displaystyle r = \sqrt{ [v_{0} \cos(\omega t) - v_{0}\omega t \sin(\omega t)]^2 + [v_{0} \sin(\omega t) + v_{0}\omega t \cos(\omega t)]^2 } = v_{0} \cdot \sqrt{ 1 + (\omega t)^2 }$ +**Parametrické rovnice dráhy kuličky** +- $x = r \cdot \cos \alpha = r \cdot \cos(\omega t) = v_{0} \cdot t \cdot \cos(\omega t)$ +- $y = r \cdot \sin \alpha = r \cdot \sin(\omega t) = v_{0} \cdot t \cdot \sin(\omega t)$ -$\displaystyle a_x = \frac{dv_{x}}{dt} = \frac{d}{dt}[v_{0} \cos(\omega t) - v_{0}\omega t \sin(\omega t)] = \dots = -2 \cdot v_{0} \cdot \omega \sin(\omega t) - v_{0} \cdot \omega^2 t \cos(\omega t)$ +**Velikost rychlosti kuličky** +- $v_{x} = \frac{dx}{dt} = v_{0} \cdot \cos(\omega t) - v_{0} \cdot t \cdot \omega \cdot \sin(\omega t)$ +- $v_{y} = \frac{dy}{dt} = v_{0} \cdot \sin(\omega t) + v_{0} \cdot t \cdot \omega \cdot \cos(\omega t)$ +- výsledná rychlost kuličky: $v = \sqrt{ v_{x}^2 + v_{y}^2 }$ -$\displaystyle a_{y} = \frac{dv_{y}}{dt} = \frac{d}{dt}[v_{0} \sin(\omega t) + v_{0}\omega t \cos(\omega t)] = \dots = 2 \cdot v_{0} \cdot \omega \cos(\omega t) - v_{0} \cdot \omega^2 t \sin(\omega t)$ +Zkrácení vzorce pro $v$ + +$v = \sqrt{ v_{x}^2 + v_{y}^2 }$ + +pod odmocninou máme +- $v_{0}^2\cos^2(\omega t) \cancel{- 2v_{0}\cos(\omega t)v_{0}t\omega \sin(\omega t)} + v_{0}^2t^2\omega^2\sin^2(\omega t) +$ +- $v_{0}^2\sin^2(\omega t) \cancel{+ 2v_{0}\sin(\omega t)v_{0}t\omega \cos(\omega t)} + v_{0}^2t^2\omega^2\cos^2(\omega t)$ + +$v = \sqrt{ v_{0}^2[\cos^2(\omega t) + \sin^2(\omega t)] + v_{0}^2t^2\omega^2[\cos^2(\omega t) + \sin^2(\omega t)] }$ +- hodnoty v hranatých závorkách rovny 1 + +$v = \sqrt{ v_{0}^2 + v_{0}^2t^2\omega^2 } = v_{0}\sqrt{ 1+(t\omega)^2 }$ + +**Zrychlení** + +$\displaystyle a_x = \frac{dv_{x}}{dt} = - v_{0}\omega \sin(\omega t) - v_{0}\omega \sin(\omega t) - v_{0}t\omega^2\cos(\omega t) = -2v_{0}\omega \sin(\omega t) - v_{0}t\omega^2\cos(\omega t)$ + +$\displaystyle a_{y} = \frac{dv_{y}}{dt} = v_{0}\omega \cos(\omega t) + v_{0}\omega \cos(\omega t) - v_{0}t\omega^2\sin(\omega t) = 2v_{0}\omega \cos(\omega t) - v_{0}t\omega^2\sin(\omega t)$ + +$a = \sqrt{ a_{x}^2 + a_{y}^2 }$ - celkové zrychlení ### Výsledek