Matematické Fórum

Jediný dôvod ktorý ma napadá je ten, že autori učebnice resp. danej úlohy usilovali o to, aby výsledný rozdiel veľkostí síl bolo kladné číslo. Inak to nemá žiaden iný fyzikálny význam.

Problémom je, že žiaci/študenti v dobe, keď sa táto látka preberá, ešte nemajú dostatočne vyvinutú intuíciu aby vedeli odhadnúť, ktorá zo síl (tiažová alebo odstredivá) bude mať väčšiu absolútnu hodnotu a teda ktorú hodnotu odčítať od tej druhej.
Náhodou ich prehodia, vyjde im hodnota s mínusom a zrazu sú zmätení a zneistení, pretože to vyzerá ako keby spravili chybu, no pritom žiadnu nespravili.

Korektnejšie by to bolo, keby sa daná úloha počítala ako súčet vektorov.

↑ Kája2:
Presnejšia formulácia pre tento prípad je tá, že ak ti vyjde záporná hodnota, tak veľkosť sily ktorú si odčítaval je väčšia než veľkosť sily, od ktorej si odčítaval a výsledná sila bude mať smer zhodný so smerom väčšej sily.

↑ Kája2:
No, najistejší postup je samozrejme výpočet :-) ale pokiaľ to chceš odhadnúť, tak o znamienku pred výslednou hodnotou bude rozhodovať znamienko rozdielu veličín v zátvorke.

Veličina je gravitačné (tiažové) zrýchlenie na povrchu Zeme. Pre našu zemepisnú šírku má hodnotu 9.81 m/s^2, veľmi často sa však používa zaokrúhlená hodnota 10 m/s^2.

Takže pokiaľ hodnota druhej mocniny obvodovej rýchlosti (v jednotkách m^2/s^2) je viac než desaťnásobne väčšia ako hodnota polomeru krivosti (v jednotkách m), tak aj pomer bude väčší než 10 a teda odstredivá sila bude väčšia než tiažová. Ak pomer bude menší než 10, tiažová sila bude väčšia než odstredivá.

Kája2 napsal(a):

↑ Ferdish:
Moc děkuji. Ještě se Vás rád zeptám, zda existuje postup, kdy dokážu ,,odhadem" určit správný směr síly u tohoto typu příkladů?

Směr síly je jasný - gravitační síla působí směrem "dolů" a odstředivá síla působí směrem ven z kruhu, od středu. Problém je spíš, která z těch dvou sil bude větší - a to jednoduše poznat nejde, musí se to spočítat.

Jenže ono se to dá odhadnout z povahy té fyzikální situace. Třeba to auto na mostě ... výpočet dává smysl jen tehdy, když se bude auto dotýkat povrchu mostu, tedy když gravitační síla bude větší. Kdyby byla menší - auto se z povrchu mostu "odlepí" - vznese se do vzduchu - a pak už se bude pohybovat po jiné křivce, jež je povrch toho mostu.

Samozřejmě - pokud to vyjde se záporným znaménkem, musíme říct, že příklad je v podstatě nesmyslný. Vazba mezi autem a silnicí působí jen v jednom směru - tlačném. Kdyby šlo o vozík na horské dráze (v nějakém zábavním parku) - tak ty jsou na kolejnicích upevněny tak, že snesou tlak i tah, pak by ta síla mohla být i kladná i záporná. Ale u auta to smysl nedává.

U toho letadla už to tak jednoznačné není - letadlo může dělat  looping (přemet) - takže v nejvyšším bodě letí pilot hlavou dolů a je do sedadla tlačen odstředivou silou, stejně tak dobře ale může letět po části kruhové dráhy normálně, hlavou nahoru.  Takže si musíš jednu situaci vybrat, a pokud to vyjde záporné, půjde nejspíš o tu druhou.



Obecně je to tak, že když napíšeš F = F1 - F2, tak když je výsledek kladný, výsledná síla je ve směru F1, když je záporný, je ve směru opačném.