Ryv, v češtině často označovaný také jako trhnutí, je fyzikální veličina definovaná jako časová derivace zrychlení. Jinými slovy jde o rychlost, jakou se mění zrychlení v čase. V angličtině se pro tuto veličinu používají termíny jerk, jolt, surge nebo lurch. Ryv je vektorová veličina, takže má směr i velikost a jednotkou v soustavě SI je metr za sekundu na třetí (m/s^3).
Charakteristika a měření
Matematicky je ryv třetí derivací polohové funkce podle času, nebo první derivací zrychlení. V kalkulu se této operaci obecně říká derivace a vyjadřuje okamžitou míru změny. Jako vektor lze ryv rozložit na složky v klassických souřadnicích; jeho skalární velikost se určí jako normu tohoto vektoru. Pro praktičtější použití se často sledují RMS nebo maximální hodnoty ryvu v daném časovém intervalu.
Historie a názvosloví
Pojem vznikl z potřeby popsat další stupeň změn pohybu nad rámec pozice, rychlosti a zrychlení, zejména v inženýrských oborech zabývajících se řízením pohybu a pohodlím cestujících. V technické literatuře se nejčastěji objevuje anglické označení jerk, z čehož čeština převzala termíny jako trhnutí nebo méně často ryv. Pro diskuse o dynamice sil se objevuje i pojem yank, což se vztahuje k souvislosti mezi ryvem a výslednou reakcí síly při konstantní hmotnosti.
Význam a příklady použití
- Pohodlí v dopravě: náhlé změny zrychlení (vysoký ryv) působí nepříjemné trhnutí cestujícím v autech či vlacích.
- Řízení pohybu a robotika: hladké trajektorie vyžadují omezení ryvu pro minimalizaci opotřebení a zajistit stabilitu pohonu.
- Analýza vibrací a konstrukcí: při návrhu tlumení se sledují i vyšší derivace k minimalizaci impulsních zatížení.
- Bezpečnostní systémy: při náhlých manévrech se hodnotí ryv, aby se zabránilo ztrátě kontroly.
Vztahy k jiným veličinám a relativistické poznámky
Pro klasické ne-relativistické pohyby platí jednoduchý vztah: síla je součin hmotnosti a zrychlení, a analogicky lze zavést pojem Yank jako hmotnost krát ryv, tedy derivaci síly při konstantní hmotnosti. Když se však rychlost tělesa blíží rychlosti světla, je vhodné uvažovat o derivaci hybnosti místo prosté síly. Hybnost a její časová změna jsou popisovány pomocí veličiny hybnost, a derivace té může vést k relativistickým modifikacím pojmu ryv.
Další poznámky a odkazy
Jednotky ryvu lze rozepsat jako m/s^3; rozumět jim pomáhá znalost základních jednotek jako metr a sekunda. V odborných textech se často kombinuje numerické měření ryvu s jeho frekvenční analýzou nebo s hodnotami prvních a druhých derivací pro komplexní posouzení dynamického chování. Pro základní matematické vysvětlení doporučení hledat termíny jako skalární a norma vektorů, které pomohou pochopit, jak z vektorového ryvu získat jeho velikost.