Pohyb ve dvou rozměrech
Pohyb ve dvou rozměrech (6/15) · 4:49

Závodní auta s konstantní velikostí rychlosti v zatáčce Zrychlení, které mění jen směr, ale ne velikost rychlosti.

Navazuje na Základy kinematiky.
Máme tu nějaká závodní auta a já mám takovou zajímavou otázku. Řekněme, že tato auta zatáčí v této zatáčce. Všechna se při zatáčení pohybují konstantní velikostí rychlosti 100 km/h. Má zajímavá otázka zní: Zrychlují tato auta během zatáčení? Existuje zde nějaké zrychlení? Můžeš si říct: „No rychlost je konstantní, nemění se. Kdybych se podíval na tachometr tohoto auta, ručička by se nehýbala, zůstala by na 100 km/h. Nemám tu žádnou změnu rychlosti v čase.“ Můžeš si tedy říct, že nemáš zrychlení. Taky si však můžeš říct: „Proč by Sal vůbec dělal toto video?“ Proč by tato otázka vůbec byla zajímavá? V tom případě by tvé tušení bylo správné, neboť tato auta opravdu zrychlují, ač se velikost jejich rychlosti nemění. Jestli chceš, můžeš si pozastavit video a chvilku o tom přemýšlet. Chtěl jsem to zdůraznit, neboť v případě jako je tento, začne opravdu záviset na rozdílu mezi rychlostí a velikostí rychlosti. Velikost rychlosti je skalární veličina, má pouze velikost. Rychlost je vektorová veličina, velikost rychlosti, která má i směr. Koukněme se na tuto situaci shora. Myslím, že se tím trochu vyjasní rozdíl mezi rychlostí a velikostí rychlosti a proč ta auta zrychlují. Podíváme-li se tedy na tuto dráhu shora… Pokusím se ji nějak nakreslit. Mohla by vypadat nějak takto. Toto je pohled shora. Mohl bych to nakreslit červeně a bíle. Tady je červená a v tom trochu bílé. Nebudu kreslit tolik proužků, jako je na obrázku, ale víš, co kreslím. Tady je nějaká tráva a tady je také nějaká tráva. Soustřeďme se na toto oranžové a toto červené auto. Toto je pohled shora, tady je tedy jeho trajektorie. Má konstantní velikost rychlosti 100 kilometrů za hodinu. Pokud se zamyslíš nad jeho rychlostí, její velikost je konstantní, 100 kilometrů za hodinu. Co se však děje s jejím směrem? Vzpomeň si, rychlost je vektorová veličina. Má velikost a směr. Tady nahoře, vjíždí-li do zatáčky, má tento směr. Vektory se obvykle znázorňují takovými šipkami. Šipka směřuje ve směru rychlosti, délka šipky odpovídá velikosti rychlosti. Velikost rychlosti je konstantní, délka šipky tedy bude pořád stejná. Jak vidíme, její směr se mění. Je-li v půlce zatáčky, nemíří stejným směrem. Míří jiným směrem, a na konci zatáčky bude mířit opět úplně jinam. Dokud auto zatáčí, její směr se mění. Nebudu tady nic počítat. Matematiku sem zavedeme později. Pamatuj, zrychlení je změna rychlosti v čase. Zrychlení se rovná změně rychlosti ku změně času. Přestože velikost rychlosti zůstává stejná, mění se její směr. Pokud by tu nebylo zrychlení a velikost a směr by byly konstantní, auto by prostě pokračovalo stejným směrem. Něco tedy neustále způsobuje změnu směru jízdy auta. Tato otázka je tedy takový chyták, něco, nad čím je dobré se zamyslet. Na výpočty si posvítíme v některém z dalších videí. Auta zde však skutečně zrychlují. Zrychlují směrem ke středu zatáčky, což jim dovoluje měnit směr jízdy.
video