Matematické Fórum

↑ miso16211:
Spor je pouze zdánlivý. V obecné rovině je ti asi uniká jedna z krásných a bohužel pedagogicky nedoceněných vlastností fyziky. Totiž fyzika se buduje na základě idealizovaných modelů (hmotný bod, tuhé těleso, ideální plyn,..). Teprve když tento jednoduchý model nestačí, přechází se k modelu složitějšímu, který by měl zahrnovat jednodušší model jako speciální případ. Konkrétně je tvůj spor o tom, že se snažíš jev "napasovat" do pojmu, který tomuto jevu neodpovídá.

Rotace planety je v prvním přiblížení "rovnoměrný otáčivý pohyb podle osy procházející těžištěm". Za odpovídající idealizace (tuhé těleso, žádné vnější síly) se takový pohyb skutečně zachovává, protože se nemá "kam ztrácet" kinetická energie této rotace (viz vedle). A toto bylo i "historickou" součástí 1. Newtonova zákona (v sousedním tématu jsem se snažil vysvětlit, že šlo o část redundantní - a asi to bylo i didakticky matoucí).

Coriolisova síla působí na pohybující se tělesa, tedy jde o odchylku od předpokladu tuhého tělesa. Na úrovni studia dynamiky planety jde obvykle o odchylku prakticky zanedbatelnou. Proto lze udělat něco, co je zdánlivě paradoxtní - při studiu pohybu planety v prvním a dostatečně přesném přiblížení pokládat planetu za tuhé těleso a tím ignorovat všechny běhající slony a jezdící vlaky. Teprve pokud potřebuješ přesnější a přesnější údaje, můžeš si komplikovat život studiem odchylek - ale než studovat dynamiku planety jako dynamiku viskoelastického nehomogenního tělesa vystaveného přísunu energie a dopouštějícího se lokálně fázových změn, je obvykle dostatečně přesné vycházet stále z modelu tuhého tělesa a ten pouze korigovat o ty jevy, které se ukazují být dostatečně významné.

↑ miso16211:
Proboha, ne! Neuraž se, ale máš v tom dokonalý guláš...

Prostě je několik forem pohybu, které se v inerciálních soustavách bez působení vějších sil zachovávají, tedy "platí pro ně 1. Newtonův zákon". Rozhodně ale neplatí, že by byly zcela ekvivalentní. Konkrétně se jedná o následující pohyby:
- Pohyb rovnoměrný přímořarý.
- Rovnoměrný kruhový pohyb tuhého tělesa (nebo hmotného) pevně spojeného s pevným bodem, kolem kterého se může otáčet. Jen zdůrazňuji, že inerciální je soustava spojená s tím pevným bodem, kolem kterého dochází k otáčení.
- Rovnoměrný otáčivý pohyb tuhého tělesa kolem osy procházející těžištěm.

Společným jmenovatelem, nebo lépe vysvětlením, proč tomu tak je, je zákon zachování energie (hybnosti, momentu hybnosti,....). Srozumitelněji už to napsat neumím.

__________________________________________________________
Velmi vulgární vysvětlení chyby, které se dále dopouštíš: "Pepa chodí to 8. třídy. Karel chodí do 8. třídy. Plyne z toho snad to, že Pepu lze pokládat za Karla?"

Ve skutečnosti je to tak, že při studiu pohybu Země je dostatečně přesné pokládat Zemi za tuhé těleso, tedy že se zachovává rotace kolem osy procházející těžištěm. Změny způsobené např. geofyzikálními procesy způsobují jen malé odchylky od tohoto modelu, obvykle zanedbatelné. To ovšem nevylučuje, že při studiu dějů na povrchu planety, tedy dějů na "mikroskopické úrovni" z hlediska rozměrů Země, už bude třeba respektovat ty jevy, které bylo možno na úrovni celé planety zanedbat.

↑ miso16211:
Čau

Když to budeš mít řečeno více způsoby třeba to lépe pochopíš, takže napíšu jak bych to vysvětlil já.

Druhý N zákon říká

co to znamená netřeba říkat předpokládám...

První říká, že pokud na těleso nepůsobí žádné vnější síly, tak jeho těžiště se bude pohybovat rovnoměrným přímočarým pohybem. To znamená rovně, a bez zrychlení. Všimni si, že pořád mluvíme pouze o POSUVNÉM pohybu, o rotačním vůbec nemluvíme (zatím...)

Pokud chceme přejít k rotačnímu pohybu, tak to zkusím více matematicky (mě osobně se to potom lépe chápe, když vidím proč se moment hybnosti zachovává)

Jak víme, tak pokud síla působí v nějakém bodě, tak moment této síly vůči počátku vztažné soustavy je

a moment hybnosti


to jsou základy, to by si umět měl

nyní upravíme newtonův zákon, tak že ho vynásobíme vektorem r


z pravidla derivace součinu


jenže vektor v ma pochopitelně stejný směr jako vektor p, jejich součin je roven nule


Pokud se jedná o tuhé těleso, které se točí kolem neměnné osy, tak víme, že

kde I je moment setrvačnosti. Na Zemi nepůsobí žádné vnější síly (alespoň přibližně, jak ti tu bylo vysvětleno), tudíž M=0 (to je jasné?)


integrací



Co se týče dotazu ke Coriolisově síle, tak to je úplně mimo mísu, protože se jedná o setrvačnou sílu, způsobenou změnou vztažné soustavy, tato síla nepůsobí na samotnou Zemi jakožto na těleso, ale na tělesa pohybující na zeměkouli, a navíc to tak vypadá jenom pro pozorovatele spojené se Zemí... existence této síly si vůbec neodporuje s tím, že Země rotuje s pořád stejnou uhlovou rychlostí (pokud se nepletu)

Je to teď jasné?

↑ miso16211:

Pořád v tom máš nepořádek, jde o to, že musíš rozlišit síly skutečné a setrvačné. To že člověk cítí jak ho nějaká síla tlačí ven je kvůli tomu, že V JEHO KLIDOVÉ SOUSTAVĚ na něj působí SETRVAČNÁ ODSTŘEDIVÁ síla. Z tvého pohledu (ty nerotuješ) se ti bude zdát, že na něj žádná taková síla nepůsobí.

Pokud těleso A rotuje, působí na něj síla směrem do středu rotace. Pokud na to položíš nějaké jiné těleso, bude na něj taky působit síla směrem do středu rotace. Pokud ale zvolíš vztažnou soustavu, která rotuje společně s těmito tělesy, tak v této soustavě jsou ty tělesa v klidu. Takže na ně musí působit nějaká síla setrvačná tak, aby součet sil byl nulový (pouze v této vztažné soustavě!!) - to je ta síla odstředivá, kterou člověk vnímá.

Být tebou tak si ale stejně vezmu nějakou učebnici mechaniky a pořádně jí pročtu, z uceleného výkladu to pochopíš snáze...