Jít na vyhledávání

Fyzikální poradna

Máš nějaký dotaz?

Pokud se chceš na něco zeptat, napiš nám e-mail s předmětem „Fyzikální poradna“ na adresu:

poradna@svetenergie.cz / nebo využij kontaktní formulář
30. 05. 2019
Autor

Odpovídá: Jaroslav Koreš

Ilustrační fotografie (Zdroj: © Dmytro Panchenko / stock.adobe.com)

Rychlost na inline bruslích

Dobrý den, obracím se na vás s dotazem a prosbou o vysvětlení ... dotaz je zaměřen na inline brusle.  S kamarádem jsme přemýšleli, proč jsou v kategorii speed-inline bruslí brusle s velkými kolečky a v popisu udáno, že s nimi dosáhnu větších rychlostí. Při stejně vynaložené práci/síle/úsilí by měla být rychlost totožná jako u koleček malých? Předpokládáme, že kolečka jsou stejně široká a valivý odpor bude stejný, ložiska jsou taktéž stejná. Ještě jsme se dočetli, že může hrát roli moment setrvačnosti ... atd. Prosím o vysvětlení, jaké děje, veličiny zde hrají roli ... a jaká veličina je v tomto případě pro rychlost zásadní. Děkuji předem za odpověď, přeji hezký den. Honza.

Ahoj Honzo,

děkuji za další dotaz do naší poradny a chválím přemýšlení nad chováním in-line bruslí. Prvotní úvaha je správná – pokud vykonáme stejnou práci, tak by měla být energie (v tomto případě kinetická) také stejná. To by platilo v ideálním světě, ale v tom nežijeme.

Do situace vstupují totiž odporové síly. Ty jsou vesměs nezávislé na rozměru koleček, až na valivý odpor. Síla valivého odporu závisí jak na materiálu (ten je v obou případech stejný), tak na poloměru tělesa, které se valí. Tato závislost na poloměru je popsána nepřímou úměrou – čím větší poloměr, tím menší valivý odpor. A jako vše ve fyzice to dává smysl – pokud by sis představil, že budeš stát s bruslemi na např. polystyrénu či měkké gumě, uvidíš, že malá kolečka se do podložky více „zatlačí“. Tudíž je potřeba vykonat větší práci, aby se kolečka z takového důlku dostala.

Valivý odpor vlastně popisuje, jak se před kolečkem deformuje podložka – můžeme si to představit tak, že kolečko před sebou hrne kopec, který si samo vyhloubilo. Matně si vybavuji, že něco podobného jsem v mládí vídával při válení těsta – před válečkem byla také zvýšnina těsta, kterou váleček tlačil před sebou.

Pro úplnost dodám, že valivý odpor závisí také na materiálu (což také dává smysl) – jak koleček, tak podložky. To popisuje veličina rameno valivého odporu. A stejně jako u smykového tření závisí valivý odpor na tzv. normálové síle, tedy síle, která tlačí kolečko do podložky, což je obvykle tíhová síla.

Nakonec jen upozornění – čím vyšší rychlostí pojedeme, tím horší mohou být následky při případném pádu. Navíc ne jen přímo úměrně, ale kvadraticky. Proto bych začátečníkům doporučoval menší kolečka.

To však není jistě tvůj případ.

Mgr. Jaroslav Koreš, Ph.D., Střední průmyslová škola strojní a elektrotechnická Dukelská 13, České Budějovice
Vrátit se nahoru
detail