195 problémů z mechaniky, elektřiny a magnetismu
Popis:
Příklad 1.1: Matematické kyvadlo
Matematické kyvadlo je hmotný bod o hmotnosti m zavěšený na nehmotném závěsu o délce l. Pomocí rozměrové analýzy odhadněte závislost doby kmitu T matematického kyvadla na jeho hmotnosti, délce a tíhovém zrychlení g.
Příklad 1.2: Přesýpací hodiny
Přesýpací hodiny odměřují čas pomocí doby, kterou se sype jemný písek úzkým hrdlem o ploše S z horní do dolní nádobky. Experimentálně můžeme zjistit, že rychlost sypání m/t (hmotnost přesypaná za jednotku času) závisí na průřezu otvoru S mezi nádobami, hustotě zrnek písku a (zřejmě) na tíhovém zrychlení g. Naopak, nezávisí na velikosti zrnek a množství písku. Pomocí rozměrové analýzy odhadněte vztah pro určení rychlosti sypání m/t.
Klíčová slova:
dynamika
kinematika
rozměrová analýza
hmotné body
tuhé těleso
deformace
gravitační pole
Obsah:
- 1 Rozměrová analýza 7
1.1 Matematické kyvadlo 7
1.2 Přesýpací hodiny 7
1.3 Tlak v nitru Země a Slunce 7
1.4 Planckova soustava jednotek 7
1.5 Struna 7
2 Kinematika 8
2.1 Autobusy na Strahov 8
2.2 Automobil 8
2.3 Srážka vlaků? 8
2.4 Bezpečně z Řevnic na Skalku a zpět 8
2.5 Klikový mechanizmus 8
2.6 Jak doběhnout pošťáka 9
2.7 Ferda Mravenec a Beruška 9
2.8 Časová závislost vzdálenosti dvou těles 9
2.9 Nejrychlejší cesta 9
2.10 Pohyb s proměnným zrychlením 1 9
2.11 Pohyb s proměnným zrychlením 2 10
2.12 Elipsa 10
2.13 Šroubovice 10
2.14 Kamínek 10
2.15 Úloha z roku 1639 10
2.16 Na zámku Zbiroh 11
2.17 Volný pád 1 11
2.18 Volný pád 2 11
2.19 Volný pád 3 11
2.20 Tečné a normálové zrychlení při vodorovném vrhu 11
2.21 Opice 11
2.22 Jak daleko, tak vysoko 11
2.23 Nebezpečná zóna 12
2.24 Piráti 12
2.25 Šikmý vrh na nakloněnou rovinu 12
2.26 Rumpál 12
2.27 Rotující bod 12
2.28 Setrvačník 13
2.29 Rakety 13
3 Dynamika hmotného bodu 14
3.1 Jak zavěsit závaží 14
3.2 Jednoduchá kladka 14
3.3 Dvojitá kladka 14
3.4 Kladka a nakloněná rovina 14
3.5 Rovnoměrný pohyb po nakloněné rovině 14
3.6 Průjezd klopenou zatáčkou 15
3.7 Časově proměnná síla 15
3.8 Odstředivka 15
3.9 Lano na stole 15
3.10 Parašutista 15
3.11 Kulička v oleji 16
3.12 Brzdění silou přímo úměrnou rychlosti 16
3.13 Kulička na kouli 16
3.14 Nebezpečný kousek 16
3.15 Houpačka 16
3.16 Prak 17
3.17 Pružinový kanón 17
3.18 Sáňky 17
3.19 Je řidič vinen? 17
3.20 Střela 17
3.21 Kabel visící ze střechy domu 17
3.22 Provázek 17
3.23 Výstřel z děla 18
3.24 Úder kladivem 18
3.25 Špatný zpěvák 18
3.26 Pád z výšky na rotující Zemi 18
3.27 Řeka 18
3.28 Závaží na horizontálně kmitající desce 18
3.29 Závaží na vertikálně kmitající desce 18
3.30 Těleso zavěšené na pružině 19
3.31 Jedno závaží na dvou pružinách 19
3.32 Bungee jump 19
4 Lagrangeovy rovnice II. druhu 20
4.1 Dvojité kyvadlo 20
4.2 Kyvadlo na rotujícím kotouči 20
4.3 Závaží na pružině 20
4.4 Násada od koštěte 20
4.5 Kyvadlo na vozíku 20
4.6 Částice na nakloněné rovině 21
4.7 Korálek na drátě 21
4.8 Kuličky spojené provázkem 21
4.9 Cykloidální kyvadlo 21
5 Dynamika soustavy hmotných bodů 22
5.1 Železniční vagón v dešti 22
5.2 Jednoduchý rázostroj 22
5.3 Urychlovač 22
5.4 Pašeráci 22
5.5 Dvě částice 22
5.6 Balistické kyvadlo 23
5.7 Střela v krabici 23
5.8 Chůze na lodi 23
5.9 Nezabrzděné dělo 23
5.10 Dva vozíky na pružině 23
5.11 Dvě závaží na pružině 23
6 Mechanika tuhého tělesa 24
6.1 Visutá lávka 24
6.2 Auto v zatáčce 24
6.3 Jízda smrti 24
6.4 Žebřík 24
6.5 Lahváče 24
6.6 Těžiště kužele 24
6.7 Těžiště polokoule 25
6.8 Těžiště rovinných objektů 25
6.9 Půlkruhový stůl 25
6.10 Ohnutý drát 25
6.11 Moment setrvačnosti tyče 25
6.12 Moment setrvačnosti válce 25
6.13 Moment setrvačnosti koule 25
6.14 Moment setrvačnosti míče 25
6.15 Závod koule a válce 26
6.16 Úder tágem do koule 26
6.17 Různá kyvadla 26
6.18 Minimální perioda 26
6.19 Rumpál ještě jednou 26
6.20 Tovární komín 26
6.21 Výstřel na tyč 27
6.22 Úder do volně ležící tyčky 27
6.23 Jak přemístit bednu 27
6.24 Jak pootočit kosmickou lodí 27
6.25 Na kolotoči 27
6.26 Kulička na stole 28
7 Deformace tuhého tělesa 29
7.1 Tržná délka drátu 29
7.2 Jak zavěsit břemeno 29
7.3 Šplh po pružném laně 29
7.4 Prodloužení tyče vlastní vahou 29
7.5 Pilíř 29
8 Gravitační pole 30
8.1 Geostacionární družice 30
8.2 Lano visící z nebe 30
8.3 Nejmenší rychlost družice 30
8.4 Doba oběhu družice kolem planety 30
8.5 Hmotnost Slunce 30
8.6 Hmotnost Jupiteru 30
8.7 Svislý vrh do velké výšky 30
8.8 Nulová gravitace mezi Měsícem a Zemí 31
8.9 Pokusy na Zemi a Měsíci 31
8.10 Skok do nekonečna 31
8.11 Vlak poháněný gravitací 31
8.12 Stejná gravitace nad i pod povrchem Země 31
8.13 Volný pád na Slunce (matematicky náročnější) 31
8.14 Potenciál a intenzita gravitačního pole v okolí tyče 32
8.15 Potenciál a intenzita gravitačního pole v ose kruhové desky 32
8.16 Potenciál a intenzita gravitačního pole uvnitř a vně kulové slupky 32
9 Speciální teorie relativity 33
9.1 Mion 33
9.2 Raketa 33
9.3 Dvě rakety 33
9.4 Světelné záblesky z rakety 33
9.5 Relativistický pirát silnic 33
9.6 Hustota 33
9.7 Nabitá částice v elektrickém poli 33
9.8 Kinetická energie rovná klidové 34
9.9 Průlet galaxií 34
9.10 Jaderná fúze 34
9.11 Rozpad pionu 34
9.12 Srážka částic 34
10 Mechanika kapalin 35
...
...
....
.....
O souborech cookie na této stránce
Soubory cookie používáme pro funkční účely, pro shromažďování a analýzu informací o výkonu a používání stránky.