1
00:00:00,144 --> 00:00:05,861
Řekněme, že mám ohromné zamrzlé jezero.
Nebo je to možná velký rybník.

2
00:00:05,861 --> 00:00:08,744
Takže tady mám ohromný ledový povrch.

3
00:00:08,744 --> 00:00:11,563
Tohle je nejlépe, jak dovedu
namalovat rovný ledový povrch.

4
00:00:11,563 --> 00:00:14,200
A dám sem dva ledové kvádry.

5
00:00:14,200 --> 00:00:21,480
Takže dám jeden ledový kvádr sem

6
00:00:21,482 --> 00:00:30,010
a pak jiný ledový kvádr tady.

7
00:00:30,010 --> 00:00:33,186
Tyto kvádry jsou identické.

8
00:00:33,186 --> 00:00:41,968
Oba mají 5 kilogramů.
Napíšu to sem.

9
00:00:41,968 --> 00:00:46,208
Měl bych říct, že hmotnost
každého z nich je 5 kilogramů.

10
00:00:46,208 --> 00:00:49,078
A jediný rozdíl
mezi nimi je ten,

11
00:00:49,078 --> 00:01:02,357
že vzhledem k rybníku tento je v klidu
a tento se pohybuje konstantní rychlostí.

12
00:01:02,357 --> 00:01:06,175
Konstantní rychlostí směrem vpravo.

13
00:01:06,175 --> 00:01:13,615
A řekněme, že ta konstantní
rychlost je 5 metrů za sekundu.

14
00:01:13,615 --> 00:01:16,985
A jediný důvod, proč jsem tady
udělal ledový povrch, je,

15
00:01:16,985 --> 00:01:20,135
že budeme předpokládat,
alespoň pro potřeby tohoto videa,

16
00:01:20,135 --> 00:01:23,348
že tření je zanedbatelné.

17
00:01:23,348 --> 00:01:27,620
A co nám Newtonův první
pohybový zákon říká o tělese,

18
00:01:27,620 --> 00:01:29,113
které je buď v klidu,

19
00:01:29,113 --> 00:01:32,025
neboli které se pohybuje
konstantní rychlostí 0,

20
00:01:32,025 --> 00:01:34,652
nebo se pohybuje
konstantní rychlostí?

21
00:01:34,652 --> 00:01:36,410
Newtonův první zákon říká,

22
00:01:36,410 --> 00:01:41,771
že si buď udrží svou konstantní
rychlost nebo že zůstane v klidu,

23
00:01:41,771 --> 00:01:43,595
což je konstantní rychlost 0,

24
00:01:43,595 --> 00:01:49,236
pokud na něj nebude
působit nějaká vnější síla.

25
00:01:49,236 --> 00:01:50,810
Pojďme se nad tím zamyslet.

26
00:01:50,810 --> 00:01:55,513
Na žádný z těchto bloků nemůže
působit žádná vnější síla

27
00:01:55,513 --> 00:01:58,164
nebo jejich výslednice musí být nulová.

28
00:01:58,164 --> 00:02:02,299
Ale na druhou stranu, pokud předpokládáme,
že tato tělesa se nachází na Zemi,

29
00:02:02,299 --> 00:02:05,215
působí na ně vnější síla.

30
00:02:05,215 --> 00:02:08,118
Obě jsou na povrchu Země
a obě mají hmotnost,

31
00:02:08,118 --> 00:02:21,957
tudíž na ně bude působit
tíhová síla směrem dolů.

32
00:02:21,957 --> 00:02:26,730
A tato tíhová síla směrem dolů
bude mít velikost rovnu

33
00:02:26,730 --> 00:02:34,160
intenzitě pole v blízkosti
Země, což je vektor,

34
00:02:34,160 --> 00:02:40,860
krát hmotnost tělesa,
tedy krát 5 kilogramů.

35
00:02:40,860 --> 00:02:46,800
Tady tohle je 9,8 metrů
za sekundu na druhou.

36
00:02:46,800 --> 00:02:52,412
Takže když to vynásobíme 5, získáme
49 kilogram metrů za sekundu na druhou,

37
00:02:52,412 --> 00:02:55,098
což je stejné jako 49 newtonů.

38
00:02:55,098 --> 00:02:57,308
Což je poněkud zapeklitý problém!

39
00:02:57,308 --> 00:03:00,631
Newtonův první zákon říká,

40
00:03:00,631 --> 00:03:04,395
že těleso v klidu zůstane v klidu
a těleso v pohybu zůstane v pohybu,

41
00:03:04,395 --> 00:03:07,966
pokud na něj nepůsobí nějaká
nevykompenzovaná vnější síla.

42
00:03:07,966 --> 00:03:10,924
Ale na základě toho, co jsme
tady nakreslili, to vypadá,

43
00:03:10,924 --> 00:03:13,444
že zde existuje nějaká
nevykompenzovaná síla.

44
00:03:13,444 --> 00:03:17,338
Vypadá to, že máme sílu 49 newtonů
táhnoucí těleso směrem dolů.

45
00:03:17,338 --> 00:03:24,000
Ale vy řeknete: "Ne, ne, Sale, to těleso
určitě nezačne zrychlovat směrem dolů,

46
00:03:24,000 --> 00:03:32,041
protože tam je led. Je v klidu
na velkém zamrzlém rybníku."

47
00:03:32,067 --> 00:03:34,533
Pokud ale takto odpovíte,
tak já se vás zeptám,

48
00:03:34,533 --> 00:03:42,646
co je tou silou, která vyruší
působení tíhové síly,

49
00:03:42,646 --> 00:03:49,456
která brání ledovým kvádrům
zřítit se do jádra Země?

50
00:03:49,456 --> 00:03:56,000
Co jim brání, aby
začaly volně padat?

51
00:03:56,000 --> 00:04:02,759
A vy řeknete, "Dobře, hádám, že tato
tělesa by padala nebýt ledu,

52
00:04:02,759 --> 00:04:06,923
led musí působit
opačnou silou."

53
00:04:06,923 --> 00:04:09,323
A máte naprostou pravdu.

54
00:04:09,323 --> 00:04:15,323
Led působí opačnou silou
na tyto ledové bloky.

55
00:04:15,323 --> 00:04:19,318
Stejná velikost síly a
působí v opačném směru.

56
00:04:19,318 --> 00:04:26,514
Pokud tedy na oba ledové kvádry působí
tíhová síla 49 newtonů směrem dolů,

57
00:04:26,514 --> 00:04:31,133
musí být zcela vykompenzována
silou ledu na kvádry směrem vzhůru.

58
00:04:31,133 --> 00:04:36,913
Což bude v obou případech
síla 49 newtonů směrem vzhůru.

59
00:04:36,913 --> 00:04:41,255
A nyní snad dává smysl, že
Newtonův první zákon stále platí.

60
00:04:41,257 --> 00:04:44,700
Nemáme žádnou celkovou
sílu ve vertikálním směru.

61
00:04:44,700 --> 00:04:47,098
Ve skutečnosti, nemáme žádnou
celkovou sílu v libovolném směru.

62
00:04:47,098 --> 00:04:49,123
To je důvod, proč mají
konstantní rychlost.

63
00:04:49,123 --> 00:04:52,636
Tenhle má nulovou rychlost
v horizontálním směru,

64
00:04:52,636 --> 00:04:55,441
tenhle má konstantní
rychlost v horizontálním směru

65
00:04:55,441 --> 00:04:58,329
a ani jeden z nich nezrychluje
ve vertikálním směru,

66
00:04:58,329 --> 00:05:01,108
jelikož na kvádry působí silou led,

67
00:05:01,108 --> 00:05:05,533
na kterém kvádry spočívají
a ta vykompenzuje tíhovou sílu.

68
00:05:05,533 --> 00:05:11,492
A tato síla v tomto případě,
se nazývá normálová síla.

69
00:05:11,492 --> 00:05:13,885
Je to 49 newtonů směrem nahoru.

70
00:05:13,885 --> 00:05:16,785
Tady tohle je normálová síla.

71
00:05:16,785 --> 00:05:19,867
O normálové síle budeme
více mluvit v dalších videích.

72
00:05:19,867 --> 00:05:25,400
Normálová síla působí na cokoliv, co
leží na povrchu a je k povrchu kolmá.

73
00:05:25,400 --> 00:05:29,452
A začne mít velký význam,
až se budeme bavit o tření.

74
00:05:29,452 --> 00:05:32,969
V příštích videích uvidíme, že když
máme něco na nakloněné rovině,

75
00:05:32,969 --> 00:05:35,541
řekněme kvádr na nakloněné
rovině, jako je tato,

76
00:05:35,541 --> 00:05:44,107
normálová síla působící na kvádr na
nakloněné rovině bude kolmá k povrchu.

77
00:05:44,107 --> 00:05:46,247
A pokud se zamyslíte
nad tím, co se tady děje,

78
00:05:46,247 --> 00:05:48,785
jedná se v podstatě o působení
elektromagnetické síly,

79
00:05:48,785 --> 00:06:02,656
protože pokud hodně přiblížíme molekuly
ledu, nebo ještě lépe, atomy ledu,

80
00:06:02,656 --> 00:06:07,200
co brání tomuto ledovému
kvádru v pádu dolů je,

81
00:06:07,200 --> 00:06:14,467
že aby mohl projít, jeho molekula by
se musela natlačit na molekulu vody,

82
00:06:14,467 --> 00:06:20,800
nebo se dostat blíže k molekule vody nebo
jednotlivým atomům v tomto ledu tady dole.

83
00:06:20,800 --> 00:06:25,344
Nakreslím to zde na úrovni atomů.

84
00:06:25,344 --> 00:06:32,449
Nakreslím tu molekuly jednoho tělesa.

85
00:06:32,449 --> 00:06:39,646
Takže máme kyslík a dva vodíky,

86
00:06:39,646 --> 00:06:45,220
a ty tvoří tuto mřížkovou strukturu,
o tom si povíme ve videích o chemii.

87
00:06:45,220 --> 00:06:48,704
Pojďme se bavit
o jedné z molekul ledu.

88
00:06:48,704 --> 00:06:54,882
Takže ta možná vypadá nějak
takhle a má své dva vodíky.

89
00:06:54,882 --> 00:06:58,175
Co brání těmto dvěma ve stlačení,

90
00:06:58,190 --> 00:07:01,641
co brání tomuto
ledovému kvádru v klesání,

91
00:07:01,641 --> 00:07:06,308
je odpor mezi elektrony této
molekuly a elektrony v této molekule.

92
00:07:06,308 --> 00:07:10,005
Takže na makroskopické úrovni to
vnímáme jako druh přítlačné síly,

93
00:07:10,005 --> 00:07:13,099
ale na mikroskopické
úrovni nebo úrovni atomů,

94
00:07:13,099 --> 00:07:16,879
se ve skutečnosti jedná
o elektromagnetické odpuzování.