Fizyka i astronomia
advertisement
Fizyka i astronomia Opracowała Diana Iwańska Kinematyka Badania i obserwacja ruchu Ruch - w fizyce to zmiana położenia ciała odbywająca się w czasie, względem układu odniesienia. Parametry opisujące ruch: • przemieszczenie (zmiana położenia) - różnica między położeniem końcowym a początkowym, • tor - linia, po której porusza się ciało: – w ruchu prostoliniowym torem jest linia prosta, • droga - długość odcinka toru, • czas - różnica, między chwilą końcową a początkową ruchu. Układ odniesienia, ruch, względność ruchu Względność ruchu- to własność polegająca na tym, że to samo ciało w jednym układzie spoczywa lub w dwóch układach jego ruchu opisywany jest na dwa sposoby. Tor ruchu- linia, którą „zakreśla” poruszanie się ciała. Droga- to długość odcinka toru. Badanie ruchu jednostajnego prostoliniowego Ruch jednostajny prostoliniowy-to ruch, w którym ciało pokonuje jednakowe odcinki drogi w takich samych odstępach czasu, a torem jest linia prosta. Prędkość w ruchu jednostajnym prostoliniowym Prędkość-stosunek wektora przemieszczenia do czasu, w którym przemieszczenie nastąpiło. Prędkość to: • wektorowa wielkość fizyczna wyrażająca zmianę wektora położenia w jednostce czasu. • skalarna wielkość oznaczająca przebytą drogę w jednostce czasu lub tylko wartość prędkości zwana przez niektórych szybkością. Ruch jednostajny, prędkość średnia Prędkość średnia- iloraz przemieszczania przez czas trwania ruchu. Prędkość chwilowa- prędkość ciała w danej chwili. Określa się ją jako iloraz przemieszczenia przez czas, w którym ono nastąpiło. Ruch jednostajnie przyśpieszony Ruch jednostajnie przyspieszony - jest to ruch, w którym prędkość ciała zwiększa się o jednakową wartość w stałych odstępach czasu. Ciało takie ma przyspieszenie o stałej wartości, a jego kierunek i zwrot są równe kierunkowi i zwrotowi prędkości tego ciała. Wykres ruchu jednostajnie przyśpieszonego Analiza ruchu jednostajnie przyśpieszonego W ruchu jednostajnie przyśpieszonym ciało w jednakowych odstępach czasu, zwiększa o tą samą wartość. Wykres zależności drogi od czasu: s= f (t), gdy prędkość początkowa jest równa zeru (v 0= 0 m/s) Wykres zależności prędkości od czasu: v = f (t), gdy prędkość początkowa jest równa zeru (v 0= 0 m/s) Wpływ pojazdów mechanicznych na środowisko 1. Jakie są negatywne skutki używania pojazdów mechanicznych? • • • • • produkcja tworzyw sztucznych efekt cieplarniany liczba wypadków spaliny złom Dynamika Składanie siły o tym samym kierunku Siła wypadkowa- powstaje z połączenia początku pierwszej siły z końcem ostatniej. Przykłady znajdowania siły wypadkowej Oto niektóre przypadki dodawania dwóch sił (wyznaczania siły wypadkowej): 1. Siły działające wzdłuż tego samego kierunku i mające ten sam zwrot -siła wypadkowa jest sumą sił składowych - (wartości sił dodają się) 2. Siły działające wzdłuż tego samego kierunku, ale mające przeciwne zwroty - siła wypadkowa jest różnicą sił składowych (wartości sił odejmują się) 3. Dodawanie graficzne sił można przeprowadzać np. metodą równoległoboku (patrz dodawanie wektorów). Opory ruchu i ich zmniejszenie Tarcie- to całość zjawisk fizycznych towarzyszących przemieszczaniu się względem siebie dwóch ciał fizycznych (tarcie zewnętrzne) lub elementów tego samego ciała (tarcie wewnętrzne) i powodujących rozpraszanie energii podczas ruchu. Pierwsza zasada dynamiki Bezwładność- to cecha, każdego ciała polegającego na dążeniu tego ciała do pozostawienia w stanie, w którym się to ciało znajdowało Miarą bezwładności jest masa ciała. Ruch ciała pod wpływem stałej siły II zasada dynamiki Newtona Jeżeli na ciało działa stała siła to porusza się ona ruchem jednostajnie przyśpieszonym z przyspieszeniem wprost proporcjonalnym do działającej siły lub siły wypadkowej, a odwrotnie proporcjonalnym do masy ciała. Spadek swobodny ciał 1N- to siła, która ciału o masie 1 kg nadaje przyśpieszenie 1 m/s2 Spadek swobodny- to spadek w którym na ciało nie działają żadne siły oporu ruchu III zasada dynamiki III zasada dynamiki Newtona Jeżeli jedno ciało działa pewną siłą na drugie ciało, to ciało drugie oddziałuje na ciało pierwsze z siłą równą co do wartości, działającą w tym samym kierunku, lecz mającą przeciwny zwrot. III zasada dynamiki nazywana jest zasadą akcji i reakcji. Zasada zachowania pędu Pęd ciała- wielkość wektorowa o kierunku i zwrocie takim samym jak wektora prędkości. Wartość pędu jest równa iloczynowi masy ciała i jego prędkości. Zderzenie sprężyste Przykład: Dwa wózki o masie 2 kg i 6 kg są ze sobą sczepione ściśniętą sprężyną. Ruch po okręgu Ruch jednostajny po okręgu - jest to ruch, w którym ciało porusza się po torze, który jest okręgiem i w równych odstępach czasu pokonuje ono równe odległości (długości łuku). Prawo powszechnego ciężenia Prawo powszechnego ciała: Siła wzajemnego oddziałania jest wprost proporcjonalna do iloczynu mas oddziałujących ciał, a odwrotnie proporcjonalnie do kwadratu odległości między środkami ciał Zależność tę można zapisać: Układ Słoneczny Układ Słoneczny - znajduje się w jednym z ramion Drogi Mlecznej. Układ Słoneczny składa się z centralnej gwiazdy Słońca i obiektów ją okrążających należy do nich 9 planet . Wszystkie 9 planet Układu Słonecznego można podzielić na dwie grupy: p. wewnętrzne: Merkury, Wenus, Ziemia, Mars oraz p. zewnętrzne: Jowisz, Saturn, Uran, Neptun, Pluton. Praca i jej jednostki Praca – to wielkość fizyczna określona wzorem: W=Fs Dżul - jednostka pracy, energii oraz ciepła w układzie SI, oznaczana J. Jeden dżul to praca wykonana przez siłę o wartości 1 N przy przesunięciu punktu przyłożenia siły o 1 m w kierunku równoległym do kierunku działania siły. 1 J = 1 N ·m Moc i jednostki mocy Moc - jest skalarną wielkością fizyczną określającą pracę wykonaną w jednostce czasu przez układ fizyczny. Z definicji, moc określa wzór: gdzie: P - moc, W - praca, t - czas. Energia mechaniczna Energia mechaniczna - suma energii kinetycznej i potencjalnej. Jest postacią energii związaną z ruchem i położeniem obiektu fizycznego (układ punktów materialnych, ośrodka ciągłego itp.) względem pewnego układu odniesienia. Energia Potencjalna Energią potencjalną - nazywamy energię ciała pozostającego w spoczynku. Wyróżniamy dwa rodzaje energii potencjalnej. Ep = mgh Energia Kinetyczna Energia kinetyczna - to energia ciała, związana z jego ruchem. Dla ciała o masie m i prędkości v<<c, gdzie c jest prędkością światła w próżni, energia kinetyczna wynosi: Zasada zachowania energii Zasada zachowania energii - w układzie izolowanym suma składników wszystkich rodzajów energii całości (suma energii wszystkich jego części) układu jest stała (nie zmienia się w czasie). Maszyny proste - przykłady Maszyny proste - nie zmniejszają pracy, ułatwiają jedynie jej wykonanie. Pozwalają na to, żeby mniejszą siłą działać na dłuższej drodze i wykonać taką samą pracę jak przy działaniu dużą siłą na krótszej drodze. Przykłady maszyn prostych: Przykłady maszyn prostych: Przykłady maszyn prostych: Przykłady maszyn prostych: Przykład zastosowania dźwigni dwustronnej Przykłady maszyn prostych: Dziadek w formie dźwigni jednostronnej Przykłady maszyn prostych: Dziadek w formie śruby wkręcanej do komory Koniec
