Preskočiť na obsah
Späť na kurz

Dynamika

Hybnosť a izolovaná sústava

Hybnosť je veličina, ktorá v sebe spája hmotnosť aj rýchlosť telesa. Je to vektor v smere rýchlosti:

p→=m⋅v→\overrightarrow{p} = m \cdot \overrightarrow{v}

Jej jednotkou je kg⋅m⋅s−1\mathrm{kg \cdot m \cdot s^{-1}}. Hybnosť hovorí, „koľko pohybu" teleso má. Ťažký a rýchly objekt má veľkú hybnosť a ťažko sa zastavuje.

Izolovaná sústava je sústava telies, na ktorú je výslednica vonkajších síl nulová (telesá na seba môžu navzájom pôsobiť, ale zvonku nič nepôsobí). V takej sústave platí zákon zachovania hybnosti: celková hybnosť pred dejom sa rovná celkovej hybnosti po deji:

p→z=p→k\overrightarrow{p}_z = \overrightarrow{p}_k

Klasický príklad je výstrel z pištole. Pred výstrelom je celá sústava (pištoľ + guľka) v pokoji, takže jej celková hybnosť je nulová:

v→=0→,p→celk=0→\overrightarrow{v} = \overrightarrow{0}, \quad \overrightarrow{p}_{\text{celk}} = \overrightarrow{0}

Po výstrede letí guľka jedným smerom a pištoľ sa odrazí (spätný ráz) opačným smerom. Keďže hybnosť sa musí zachovať, súčet hybností musí ostať nulový:

mP⋅v→P+mG⋅v→G=0→m_P \cdot \overrightarrow{v}_P + m_G \cdot \overrightarrow{v}_G = \overrightarrow{0}

Vo veľkostiach to znamená:

mP⋅∣v→P∣=mG⋅∣v→G∣m_P \cdot |\overrightarrow{v}_P| = m_G \cdot |\overrightarrow{v}_G|

Pretože pištoľ má oveľa väčšiu hmotnosť než guľka, jej spätná rýchlosť je oveľa menšia než rýchlosť letiacej guľky. Presne preto strelná zbraň „kopne", ale nevystrelí dozadu rovnako rýchlo ako dopredu.