Biomechanika - studijní materiály

Hybnost

Hybnost je vektorová veličina, která závisí na hmotnosti a rychlosti tělesa nebo hmotného bodu. V klasické mechanice tuhých těles je vektor hybnosti hmotného bodu definován vztahem

kde m je hmotnost a v je vektor rychlosti tohoto hmotného bodu. Směr vektoru hybnosti je shodný se směrem vektoru rychlosti.

Věta o změně hybnosti

Rozdíl hybnosti hmotného bodu na začátku a na konci děje je roven impulsu výslednice sil, které na tento hmotný bod v průběhu děje působily.

Impuls síly I je vektorová veličina charakterizující účinek síly v určitém časovém intervalu

kde t je čas a F je vektor výslednice sil působících na daný hmotný bod. Je patrné, že impuls síly je přímo úměrný době, po kterou síla na hmotný bod působí, tj. čím delší dobu síla působí, tím větsí je impuls síly. Věta o změně hybnosti lze tedy zapsat jako

Z této formulace lze snadno vyjádřit sílu, jako veličinu popisující změnu hybnosti v čase.

Toto vyjádření síly je obecnou matematickou formulací II. Newtonova pohybového zákona. Dosazením za hybnost lze tento tvar upravit na

Pokud hmotný bod v průběhu děje nemění svoji hmotnost, lze tento vztah přepsat

což je formulace uvedená v odstavci zabývajícím se Newtonovými pohybovými zákony.

Zákon zachování hybnosti

Celková hybnost izolované soustavy těles či hmotných bodů při mechanickém ději zůstává konstantní, tj. nepůsobí-li na soustavu vnější síla je změna celkové hybnosti soustavy nulová.

Západočeská univerzita v Plzni | Fakulta aplikovaných věd | Katedra mechaniky