Odstředivá vs. dostředivá síla

[Honza Ebr (honza42)]

Milan: Nejsme ve sporu, jde mi jen o to uvedomeni si, ktera sila je DOstrediva, ktera ODstrediva, a na co ktera pusobi. Casto je uvadeno chybne tvrzeni, ze na teleso, ktere krouzi kolem stredu, pusobi odstrediva sila, coz je nesmysl, ktery padl i vyse.

Kdyz nebude privazan, nebude na nej pusobit DOstrediva sila, a bude pokracovat rovnomerne primocare, presne v duchu 1. newtonova zakona. (tj pravymi dvermi opusti vuz/kolotoc/kosmickou lod, ktera zahyba doleva) Stejne tak on nebude pusobit na to auto/kolotoc/kosmickou lod, nebo k cemu to nebude privazan, ODstredivou silou.

Uz si rozumime? Pokud ne, snad se objevi Honza Ebr, ten ma talent tyhle veci hezky vysvetlovat..
Tomu řikám efektivní metoda, jak mě přinutit někam něco napsat Na durhou stranu nevim, jak moc tady koho potěšim ...

Já osobně nemám vůbec rád pojem "dostředivá síla". Co to je - síla, která působí do nějakého středu? To už ale síly celkem rády dělávají, že působí nějakým směrem, ne?

Odstředivá síla na druhou stranu, to je úplně jasná věc. To je totiž síla, která působí na objekty, pokud jejich pohyb popisujeme v neinerciální soustavě. Tady si myslím, že je kámen úrazu - uvědomit si, že pro pojmy z Newtonovské mechaniky platí pouze tzv. Galileův princip ekvivalnce, který řiká, že popis mechanických jevů je stejný ve všech inerciálních soustavách - tedy těch, které se vůči sobě pojhybují rovnoměrně přímočaře. Důležité je, že neplatí pro soustavy neinerciální.

Když tedy přepíšeme jednoduché pohybová rovnice pro volný hmotný bod do neinerciální soustavy, najednou nám tak "vyskáčou" další dva členy - odstředivá a Coriolisova síla. Já si proto dovílm tvrdit, že na člověka, zatáčejícího v autě působí odstředivá síla, protože jeho přirozenou vztažnou soustavou je to zatáčející auto. Zdůrazňuje ale, že jde prostě o otázku popisu - pokud to někomu připadá neintuitivní, může problém klidně řešit z hlediska nějaké fixní soustavy a použití tohoto pojmu se zcela vyhnout.

[FunTomas]

...Já si proto dovílm tvrdit, že na člověka, zatáčejícího v autě působí odstředivá síla, protože jeho přirozenou vztažnou soustavou je to zatáčející auto. Zdůrazňuje ale, že jde prostě o otázku popisu - pokud to někomu připadá neintuitivní, může problém klidně řešit z hlediska nějaké fixní soustavy a použití tohoto pojmu se zcela vyhnout.Po akej dráhe sa pohybuje človek sediaci v zatáčajúcom aute? Ak sa pohybuje po rovnakej dráhe ako auto, tak potom naň pôsobí dostredivá sila. Tu nie je čo riešiť.
Edit:
Alebo to napíšem inak... Človek sediaci v aute zatáčajúcom vpravo pociťuje nejakú silu z pravej strany? Alebo pociťuje silu z ľavej strany od dverí o ktoré sa eventuálne opiera? Odpoveď je snáď jasná. Už je dúfam jasné aj to, aká sila pôsobí na človeka.

[Honza Ebr (honza42)]

Po akej dráhe sa pohybuje človek sediaci v zatáčajúcom aute? Ak sa pohybuje po rovnakej dráhe ako auto, tak potom naň pôsobí dostredivá sila. Tu nie je čo riešiť.
Edit:
Alebo to napíšem inak... Človek sediaci v aute zatáčajúcom vpravo pociťuje nejakú silu z pravej strany? Alebo pociťuje silu z ľavej strany od dverí o ktoré sa eventuálne opiera? Odpoveď je snáď jasná. Už je dúfam jasné aj to, aká sila pôsobí na človeka.
Ne, není to jasné. Záleží to na tom, v jaké vztažné soustavě jev popisuješ. Já chápu, že pro lidi nezdeformované fyzikou je to poměrně obtížné přijmout, ale výrok "něco je nějak" je i v něčem tak jednoduchém jako newtonovská mechanika zcela prázdný bez definice vztažné soustavy. A v různých vztažných soustavách jsou pravdivé různé výroky.

edit: je to něco jako "veličina plus jednotka" - různé dvojice "vztažná soustava + popis" popisují stejnou fyzikální realitu, stejně jako 1 kg a 1000 g jsou totéž, ale "1" a "1000" samy o sobě nic neříkají.

[daghtus]

Honzo: Dal by som ti "LIKE", ale taka funkcionalita na AF nastastie chyba. Mas bod.

[FunTomas]

Pôsobenie sily v tom aute bude rovnaké, či sa na to pozerám zvonka a popisujem silu pôsobiacu na človeka vnútri, alebo sa na to pozerám zvnútra auta ako človek sediaci v aute.

Auto zatáča vpravo, na človeka pôsobí dostredivá sila smerujúca vpravo. Preto vykonáva rovnaký pohyb po kruhovej dráhe ako to auto. To človek pôsobí na dvere auta odstredivou silou.

V sústave (v kabíne) auta sa tieto sily vyrvnajú, preto človek sedí opretý o dvere auta a voči autu sa nehýbe. Z pohľadu externého pozorovateľa sa človek hýbe spolu s autom po kruhovej dráhe, pretože naň pôsobí dostredivá sila. Za mňa je to ako Jan Vratny - niet čo riešiť. Nevidím na tom nič nelogické ani nefunkčné. Je to úplne pohodová Newtonova fyzika.

[FunTomas]

No nič. Večer (ak si nájdem chvíľu čas) si to prečítam celé. Teraz musím makať. Možno mi na začiatku niečo ušlo a rieši sa tu niečo celkom iné. Ale za definíciou síl ako som ich popísal na príklade si stojím.

Daghtus: Ten LIKE, to si myslel zo žartu?

[Karell]

Takže když tam ty dveře nebudou, opustím nedobrovolně kabinu auta proto, že na mě bude působit dostředivá síla?

[Honza Ebr (honza42)]

Já myslim, že všechno je to pořád jenom nepochopení toho, co to skutečně je vztažná soustava. Vztažná soustava je dána definicí něčeho, od čeho měříme souřadnice (a toho, kterym směrem je natáhneme, ale to není až zas tak důležité).

Těleso, na které nepůsobí žádná síla se pohybuje rovnoměrně přímočaře. Představme si ale kuličku položenou na rovné ploše v zatáčejícím autě (tu plochu tam máme jenom proto, že nám v příkladu s uatem překáží gravitace, která ale neni pro problém podstatné). Předtím, než auto vjelo do zatáčky se kulička vůči autu nepohybovala. Jakmile auto začřne zahýbat, začne se kulička pohybovat. Její souřadnice - numerická vzdálenost od nějakého fixního místa v autě se začne, dokonce nerovnoměrně, měnit.

A teď si představte, že auto nemá okna a je něm pozorovatel, který zapomněl, že sám na sobě může pociťovat nějaké pocity. Co takový pozorovatel vidí? Vidí, že kulička se z ničeho nic začala pohybovat, a to směrem ven ze zatáčky - protože měří její polohu vůči autu a ta se mění, navíc se mění rychlost její změny, což je možné zařídit jenom silou. On si tedy to, co vidí, může vysvětlit pouze tak, že na kuličku začala působit nějaká síla - toto je síla odstředivá. Jde o "zdánlivou sílu", protože vzniká jenom tím, jakou jsme si zvolili vztažnou soustavu. Ale pro onoho mírně přiblblého pozorovatele, který nepozná, že je v autě, je úplně stejně reálná, jako jakákoliv jiná síla.

Jistě, následkem této síly, až kulička (nebo řidič) narazí na dveře, tak na něj začnou dveře působit silou, která tuto sílu vyrovná - ale to je prostě stejná síla reakce, jako ta, kterou na vás působí povrch Země a díky tomu se nepropadnete do jejího středu. Důležité je uvědomit si, že existence této síly je z hlediska vtažné soustavy auta následkem předchozí existence odstředivé síly (a kontaktu kuličky/řidiče se dveřmi).

Z hlediska vztažné soustavy je to mnohem jednodušší - dokud se kulička (řidič) ničeho v autě (v horizontálním směru, pořád tam máme tu rovnou, hladkou vodorvnou plochu, abychom nemuseli řešit gravitaci, pomatujete?) nedotkne, tak na něj nepůsobí žádná síla a pohybuje se rovn oměrně přímočaře. V okamžiku, kdy narazí na dveře, tak ty na něj začnou působit silou, která změní směr (a případně i velikost) jeho rychlosti. Pokud fakt chcete, můžete této síle říkat "dostředivá", ale pořád je to dost zbytečné pojmenování.

edit: ještě je třeba dodat, že pokud trváte na pojmu "dostředivé síly", tak to působí striktně pouze v "laboratorní" soustavě, tedy v soustavě spojené se silnicí - vesmírem, prostě něčím, co se z hlediska daného problému nehýbe. ve vztažné osustavě auta nikdo žádnou dostředivou sílu nepociťuje!

[radekw]

Dostředivá síla je síla kolmá na vektor pohybu tělesa a působí zkřivení pohybu (např. gravitace země vůči měsíci, nebo tření kol automobilu v zatáčce).
Odstředivá síla je pouze fiktivní síla - když jedeme autem v levé zatáčce, nepůsobí na nás reálná síla, která nás tlačí do prava, ale auto pod námi se tlačí do leva, naše tělo se pokouší zachovat pohyb v přímém směru - dostředivou silou je pro nás tlak sedadla z pravé strany, který nás nutí procházet křivočarou trajektorii.
Pokud položíme na palubní desku míček, ten se v levé zatáčce NEBUDE pohybovat do prava, ale bude se snažit zachovat původní přímý směr, uhýbat bude auto pod míčkem. Zdá se, že na míček působí síla, ale nepůsobí - míček pouze zachovává původní vektor pohybu (před zatáčkou).

[Honza Ebr (honza42)]

Dostředivá síla je síla kolmá na vektor pohybu tělesa a působí zkřivení pohybu (např. gravitace země vůči měsíci, nebo tření kol automobilu v zatáčce).
A jak se tahle definice vyrovná se skutečností, že ani jedna ze zmiňovaných sil kolmá na vektor pohybu tělesa obecně není?  (Měsíc neobíhá po kružnici, ale po elipse). A čim se tahle síla liší od jakékoliv jiné síly, že si zaslouží vlastní název?


Odstředivá síla je pouze fiktivní síla - když jedeme autem v levé zatáčce, nepůsobí na nás reálná síla, která nás tlačí do prava, ale auto pod námi se tlačí do leva, naše tělo se pokouší zachovat pohyb v přímém směru - dostředivou silou je pro nás tlak sedadla z pravé strany, který nás nutí procházet křivočarou trajektorii.
Pokud položíme na palubní desku míček, ten se v levé zatáčce NEBUDE pohybovat do prava, ale bude se snažit zachovat původní přímý směr, uhýbat bude auto pod míčkem. Zdá se, že na míček působí síla, ale nepůsobí - míček pouze zachovává původní vektor pohybu (před zatáčkou).
Takže moje blábolení o vztažných soustavách bylo úplně k ničemu? Nebo to nikdo prostě nečte?

edit: nebo ještě jinak, když je ta odstředivá síla tak špatná, tak mi někdo předveďte jak rychle a snadno spočítáte kruhovou rychlost na nějaké oběžné dráze bez použití tohoto konceptu.

[Slávek]

Zdá se, že na míček působí síla, ale nepůsobíA co tedy na míček působí? On se snaží setvrvat v pohybu původním směrem, což se mu ale v autě podařit nemůže, takže auto na míček působí silou a tím pádem i míček působí silou na auto, ne?

radekw napsal :
"Odstředivá síla je pouze fiktivní síla - když jedeme autem v levé zatáčce, nepůsobí na nás reálná síla, která nás tlačí do prava, ale auto pod námi se tlačí do leva, naše tělo se pokouší zachovat pohyb v přímém směru"

Ale to právě znamená, že na nás prostřednictvím auta působí síla zcela reálná ne? Já jsem měl naposledy fyziku na střední, tak se omlouvám jestli je to blbost, ale že by existovala nějaká fiktivní síla jsem nikdy neslyšel.

[deneb]

Tak teď to pohnojím já
DOstředivá síla - krásná ukázka dostředivé sily je když položím na stůl kuličku a na ní přiložím skleničku. Tu skleničku, drženou rukou, excentricky roztočím tak že se dotýká kuličky. Kulička se začne pohybovat ve vnitř skleničky po kružnici. Kružnice je nekonečná množina bodů. A tyto body postupně ve zlomku sekundy působí na kuličku ve směru DO středu její rotace. Pokud ji dodáme tolik energie, že je větší než gravitace, můžeme skleničku zvednout a ona rotuje nad stolem Kulička je pasivní a energii ji dodává sklenička.
Ovšem kdyby kulička seděla na motorce a sklenička byla pasivní...
Děkuji za to že i takový blbec jako já se mohl zviditelnit

[Honza Ebr (honza42)]

A co tedy na míček působí? On se snaží setvrvat v pohybu původním směrem, což se mu ale v autě podařit nemůže, takže auto na míček působí silou a tím pádem i míček působí silou na auto, ne?

radekw napsal :
"Odstředivá síla je pouze fiktivní síla - když jedeme autem v levé zatáčce, nepůsobí na nás reálná síla, která nás tlačí do prava, ale auto pod námi se tlačí do leva, naše tělo se pokouší zachovat pohyb v přímém směru"

Ale to právě znamená, že na nás prostřednictvím auta působí síla zcela reálná ne? Já jsem měl naposledy fyziku na střední, tak se omlouvám jestli je to blbost, ale že by existovala nějaká fiktivní síla jsem nikdy neslyšel.

Nene, odstředívá síla právě nijak nesouvisí s fyzikálním působením auta na nás. A to, žes neslyšel o zdánlivých silách, neznamená, že to neni běžně používaný pojem

Zkus se nad tim ještě jednou zamyslet, bez auta, podložky a podobných věcí. Prostě jenom ve vesmíru, letí si takhle kosmická loď, vevnitř úplně prázdná a uprostřed ní kulička, která se ničeho nedotýká. V okamžiku, kdy loď začne zahýbat, tak se kulička, z pohledu lodi, začne pohybovat směrem k její stěně. Ano, z pohledu vnějšího pozorovatele zahýbá ta loď a kulička se prostě pohybuje pořád kupředu, ale z pohledu pozorovatele spojeného s tou lodí, začala na kuličku působit odstředivá síla - bez toho, že by se jí cokoliv dotklo.

Mimochodem, když tady existuje takový odpor proti "zdánlivé" odstředivé síle, Coriolisova síla (která je naprosto totéž) vám nevadí?

[Slávek]

To s tou lodí jsem asi pochopil. No ale to je právě ta otázka co se vůči čemu pohybuje, ne? Jestli loď vzhledem k okolí, nebo kulička vzhledem k lodi, či kulička vzhledem k okolí apod. Ve chvíli, kdy ale narazí na stěnu lodi, tak začnou působit síly a podle jejich směru a velikostí se dostane nějká výsledná traektorie. Vlastně proč já to vůbec píšu, mě raději nic nevysvětlujte, já tomu rozumím asi jako koza náklďáku.

[MilAN]

deneb:
bez ohledu na tvůj text: zkus se zviditelnit, a ten pokus se skleničkou a kuličkou si zkus. A až se ti to povede, přijď nám o tom podat zprávu. ( Ale jinak přijď na AF samozřejmě dřív )