1. Sposoby klasyfikacji ruchów




Pobierz 57.67 Kb.
Nazwa1. Sposoby klasyfikacji ruchów
Data konwersji15.10.2012
Rozmiar57.67 Kb.
TypDokumentacja
FIZYKA

powtórzenie przed egzaminem


1.Sposoby klasyfikacji ruchów.

Ruchem nazywamy zmianę położenia ciała względem układu odniesienia.

 Układ odniesienia jest to ciało lub układ ciał względem, którego rozważamy ruch. Wybieramy taki układ odniesienia, który w najprostszy sposób pozwala opisać dany ruch.

 Ruch jest zatem zjawiskiem względnym, ponieważ zależy od układu odniesienia.


Ruchy możemy podzielić na

a) ze względu na tor :
- prostoliniowy
- krzywoliniowy
b) ze względu na prędkość :
- jednostajny
- jednostajnie przyspieszony
- zmienny

 

2. Kilka przykładów względności ruchów.

Ruch jest pojęciem względnym tzn. nie można jednoznacznie stwierdzić, czy dane ciało jest w ruchu czy w spoczynku, czy porusza się po linii prostej czy krzywej, czy porusza się wolno czy szybko.
Np. jeśli samochód jedzie z prędkością 100km/h to dla obserwatora stojącego na ulicy porusza się on szybko, natomiast dla kogoś kto jedzie w tym samym kierunku z prędkością 90 km/h samochód ten porusza się wolno (10km/h), zaś dla kogoś, kto jedzie z prędkością 90km/h w przeciwną stronę - samochód ten porusza się bardzo szybko (190km/h).

Jeśli na obracającej się płycie gramofonowej położyć biedronkę, która będzie poruszać się od środka do krawędzi płyty to biedronka "myśli", że idzie prosto, że porusza się ruchem prostoliniowym, tymczasem dla człowieka obserwującego płytę i biedronkę z góry tor ruchu biedronki będzie miał kształt spirali.

 

3. Wielkości charakteryzujące ruch i związki między nimi.

 

Wielkości charakteryzujące ruch to: droga (lub położenie), czas, prędkość, przyspieszenie.

 

Ruch jednostajny:

 

droga

czas

prędkość

 

Ruch zmienny


 

przyspieszenie

prędkość (v0 to prędkość początkowa)

droga (gdy ruch jest jednostajnie opóźniony czyli
ciało hamuje to zamiast '+' wstawiamy '-' )

czas


4. Sposoby obliczania prędkości i drogi w ruchu jednostajnym i zmiennym.

 

Ruch jednostajny


- prędkość jest stała, wystarczy zmierzyć odległość przebytą przez dane ciało
w pewnym czasie i podzielić ją przez ten czas

- ciało przebywa w równych odstępach czasu równe drogi

 

Ruch zmienny


- prędkość nie jest stała, w każdej sekundzie prędkość ciała przyrasta o tę


samą wartość (v0 to prędkość początkowa)

- droga wyraża się wzorem (gdy ruch jest jednostajnie


opóźniony czyli ciało hamuje to zamiast '+' wstawiamy '-' ) , drogę
możemy również policzyć jako pole figury zawartej między wykresem
zależności prędkości od czasu a osią czasu.


5. Jak można wyznaczyć przyspieszenie ?

 

Aby wyznaczyć przyspieszenie ciała należy zmierzyć jego prędkość po
upływie dwóch różnych odcinków czasu. Mierzymy prędkość ciała v1 a po
upływie czasu Δt mierzymy prędkość v2 . Teraz korzystamy ze wzoru
przy czym podstawiamy

 

Sposoby obliczania prędkości i drogi (wysokości) w spadku swobodnym

 

prędkość (g - stała grawitacji g=9,81m/s2 )

droga wysokość gdzie h0 - wysokość początkowa

 

 

Przyspieszenie ziemskie (g=9,81m/s2) to przyspieszenie z jakim poruszają się
ciała, na które działa tylko siła grawitacji (czyli które spadają na ziemię)

Aby wyznaczyć wartość przyspieszenia ziemskiego możemy zrzucić z pewnej
wysokości h jakieś ciało i zmierzyć czas po jakim ciało spadnie na ziemię.
Teraz podstawiamy do wzoru

 

6. Kilka przykładów ilustrujących I zasadę dynamiki.

 

I zasada dynamiki:

Jeżeli na ciało nie działają żadne siły lub działające siły równoważą się to
ciało pozostaje w spoczynku lub porusza się ruchem jednostajnym
prostoliniowym

Przykłady:

- jeżeli na poziomej powierzchni stoi szafa, to jeżeli będziemy na nią działać
siłą równą sile tarcia to działające na szafę siły zrównoważą się, czyli będzie
poruszać się ruchem jednostajnym prostoliniowym

- jeżeli na stoku stoją sanki, to jeżeli siła ściągająca je w dół będzie równa sile
tarcia - sanki będą zjeżdżać w dół ze stałą prędkością, a więc ruchem
jednostajnym prostoliniowym


  Znaczenie sił bezwładności w komunikacji i technice.

 

Siły pozorne wynikające z przyspieszenia układu odniesienia nazywamy siłami bezwładności. Np. podczas rozpędzania się samochodu na pasażera działa siła bezwładności zwiększająca jego nacisk na oparcie fotela. Kolejnym przykładem może być stacja orbitalna obiegająca Ziemię - siła bezwładności (zwana siłą odśrodkową) równoważy siłę ciężkości, mówimy, że kosmonauta znajduje się
w stanie nieważkości. Siły bezwładności "występują" też w windach.


7. Jaki jest związek między siłą działającą na ciało i przyspieszeniem tego
ciała? Jakie prawo go opisuje?

 



Jest to II zasada dynamiki:

Jeżeli na ciało działa niezrównoważona siła to ciało porusza się ruchem
jednostajnie zmiennym. Przyspieszenie w tym ruchu jest proporcjonalne do
działającej siły a odwrotnie proporcjonalne do masy ciała.



 8. Co nazywamy ciężarem? Jaki jest jego związek z masą ciała?

 

Ciężar ciała to siła z jaką Ziemia przyciąga dane ciało.



Gdzie Q - ciężar ciała, m - masa ciała


 

9. Jak można wyznaczyć gęstość ciała? Różnice między ciężarem właściwym i gęstością (masą właściwą).

 

Aby wyznaczyć gęstość ciała musimy znać jego masę i objętość



Ciężar ciała jest to siła z jaką Ziemia przyciąga ciało, a więc wyrażony jest
w Newtonach (1N), natomiast masa jest miarą ilości substancji i wyrażona jest w kilogramach (1kg)

 

10.Treść zasady zachowania pędu i przykłady jej zastosowania.

 

Zasada zachowaniu pędu:

Jeżeli na ciało lub układ ciał nie działają siły zewnętrzne, to pęd tego ciała (lub układu ciał) pozostaje stały. Pęd poszczególnych części układu może się zmieniać pod wpływem sił wewnętrznych, lecz suma ich pędów pozostaje stała.

 

Zasada zachowania pędu ma zastosowanie we wszelkiego rodzaju zderzeniach.

Np. kulka o masie m1=2kg poruszająca się z prędkością v1=5m/s zderza się
z drugą kulką o masie m2=1kg poruszającą się z prędkością v2=2m/s
w przeciwnym kierunku co kulka m1. Po zderzeniu kulki poruszają się razem
z pewną prędkością v. Żeby wyznaczyć tę prędkość musimy wykorzystać zasadę zachowania pędu

 

Pęd początkowy

Pęd końcowy

Zgodnie z zasadą zachowania pędu p1 = p2 czyli



teraz dzieląc obie strony równania przez (m1 + m2) otrzymujemy



podstawiając dane

 

12.Wielkości charakteryzujące ruch jednostajny po okręgu i sposoby ich obliczania.

 

Prędkość liniowa gdzie Δl - długość łuku jaki przebyło
ciało w czasie Δt

Prędkość kątowa gdzie α - kąt o jaki przemieściło się ciało
w czasie Δt

Okres obrotu to czas, w którym ciało zatacza pełny okrąg

Okres obrotu

Częstotliwość obrotu

Przyspieszenie dośrodkowe


13. Siły działają w ruchu jednostajnym po okręgu i sposoby ich obliczania.

 

W ruchu jednostajnym po okręgu występują dwie siły: dośrodkowa
i odśrodkowa. Ich wartości są równe, mają one tylko przeciwne zwroty.

 



 

 

 

14. Pole grawitacyjne.

 

Wszystkie ciała przyciągają się wzajemnie a siły działające między nimi to siły grawitacji.

gdzie G- stała grawitacji

 

 

15. Sposoby obliczania tarcia. Znaczenie tarcia.

 

Tarcie nie zależy od wielkości powierzchni trących a jest zależne od siły nacisku i rodzaju powierzchni.

gdzie N -siła nacisku, μ - współczynnik tarcia

Dzięki tarciu ciało można wprawić w ruch. Można je też zatrzymać.

Tarcie zmniejszamy stosując różnego rodzaju łożyska lub smarując smarami, albo przez poduszkę powietrzną.

 

16. Sposoby obliczania energii mechanicznej i przykłady jej przemian.

 

Energia potencjalna gdzie h - wysokość, na jakiej znajduje się ciało

Energia kinetyczna gdzie v- prędkość z jaka porusza się ciało

 

Energia kinetyczna może przekształcić się w potencjalną i odwrotnie.

Np. Sanki na górce o wysokości h stoją w miejscu, posiadają więc tylko energię potencjalną E=mgh. Jeżeli zaczną zsuwać się z górki to energia potencjalna przekształci się w kinetyczną, czyli będą poruszać się z coraz to większą prędkością, energia potencjalna będzie maleć a kinetyczna rosnąć, na samym dole sanki nie będą miały już energii potencjalnej - będzie tylko energia kinetyczna związana z prędkością.

Innym przykładem ilustrującym tym razem przemianę energii kinetycznej
w potencjalną jest rzut kamienia w górę. Załóżmy, że wyrzucamy kamień
z wysokości h=0 do góry. Na początku kamień ma więc energię kinetyczną, która przekształca się na potencjalną. Gdy kamień osiągnie maksymalną wysokość - jego energia potencjalna osiągnie maksimum, natomiast kinetyczna będzie równa zeru gdyż w całości przekształci się na energię potencjalną. Potem kamień zacznie spadać na skutek siły grawitacji, teraz energia potencjalna będzie przekształcać się w kinetyczną.

 

Prawo zachowania energii. Przykłady z techniki i życia codziennego.

 

Jeżeli na ciało lub układ ciał nie działają siły zewnętrzne to całkowita energia tego ciała lub układu jest zachowana (stała).

 

np. Rzucamy piłkę z wysokości h=10m na ziemię. Obliczyć prędkość jaką będzie miała piłka w połowie drogi.

Na początku piłka posiada jedynie energię potencjalną

W połowie drogi piłka posiada zarówno energię potencjalną jak i kinetyczną



Teraz z zasady zachowania energii czyli





po pomnożeniu obu stron przez 2 otrzymujemy

teraz dzielimy obie strony przez m i dostajemy

czyli



 

17. Sprawności maszyn. Związek sprawności z tarciem.

 

Sprawność jest to stosunek pracy użytecznej do energii włożonej, określa więc jaka część włożonej energii została wykorzystana. Im większy ten stosunek tym lepiej. Im większe tarcie tym współczynnik ten jest mniejszy, sprawność jest mniejsza gdyż spora część włożonej pracy musi być wykorzystana do pokonania sił tarcia.

 


18. Pierwsza prędkość kosmiczna. Jak obliczamy jej wartość?

 

I prędkość kosmiczna to prędkość jaką należy nadać ciału w kierunku poziomym, aby obiegało Ziemię po orbicie będącej okręgiem o możliwie najmniejszym promieniu r (r jest w przybliżeniu równe promieniowi R Ziemi)

 



dzielimy obie strony przez m

teraz mnożymy obie strony przez R (i zmieniamy kolejność)

skracamy R

czyli

podstawiając za M masę Ziemi, a za R promień Ziemi

V = 7,9km/s = 7900m/s

 

19. Drugą prędkością kosmiczną i jak można wyznaczyć jej wartość?

 

II prędkość kosmiczna to najmniejsza prędkość, którą należy nadać ciału wyrzuconemu z Ziemi, aby oddaliło się do nieskończoności.

 



przenoszę wyrażenie w nawiasie na prawą stronę
zmieniając znak na przeciwny ( z '-' na '+' )

teraz mnożę obie strony przez 2

teraz dzielę obie strony przez m

czyli



V = 11,1km/s = 11100m/s

 

 

 

20. Bilans cieplny. Jaka zasada fizyki jest w nim spełniona?

 

Bilans cieplny to znaczy napisać równanie wyrażające równość pomiędzy ciepłem pobranym i oddanym. (np. energia potencjalna = przyrost ciepła: mgh = c·m·ΔT) Spełniona jest tu zasada zachowania energii.

 

I zasada termodynamiki to ogólna zasada zachowania energii.

 

Przyrost energii wewnętrznej ciała jest równy sumie pracy wykonanej nad tym ciałem
i energii przekazanej ciału poprzez cieplny przepływ energii.




Sposoby obliczania ciepła, stosowane jednostki miary i związki między nimi.

 

gdzie cw - ciepło właściwe

gdzie C - ciepło molowe, n - ilość moli substancji

gdzie R - ciepło parowania

gdzie L - ciepło topnienia

 

Zwykle jako jednostkę miary stosuje się dżul (1J), albo kalorie (1 cal) 1cal = 4,19J

 

21. Założenia teorii kinetyczno – molekularnej budowy gazów.

 

Teoria ta traktuje gaz jako zbiór cząstek - kul, poruszających się chaotycznie
i zderzających się sprężyście ze sobą i ze ścianami naczynia, ale nie oddziałują one ze sobą wzajemnie siłami grawitacyjnymi (przyciągania). Cząsteczki gazu doskonałego są bardzo małe - tzn. wymiary ich w stosunku do odległości między nimi można pominąć.

 

Dowody ruchu cząstek.

 

Jeżeli mamy gaz zamknięty w jakiejś objętości, to po "wypuszczeniu" go do większej objętości gaz dąży do zajęcia możliwie jak największej objętości i jego cząstki poruszają się po całej dostępnej objętości.

 

22. Sposoby obliczania i pomiaru ciśnienia.

 

ogólnie gdzie F - siła, S - pole powierzchni

ciśnienie hydrostatyczne gdzie - gęstość cieczy, g -przyspieszenie ziemskie

ciśnienie gazu w zamkniętym zbiorniku gdzie

N - liczba cząstek gazu w objętości V, Ek - średnia energia kinetyczna cząstek

 

Do pomiaru ciśnienia atmosferycznego można użyć barometru rtęciowego.

 

  

23. Porównanie właściwości cieczy i gazów

 

CIECZ

GAZ

Nie ma określonego kształtu, przyjmuje kształt naczynia, w którym się znajduje

(Nie ma sprężystości postaci)

 

Ma sprężystość objętości

 

Cząsteczki cieczy oddziałują ze sobą pewnymi siłami: siły te utrzymują cząsteczki w określonej odległości od siebie, ale pozwalają jednocześnie na ich swobodne wzajemne przesuwanie się

 

Mają pewną gęstość

 

Ciecz jest ograniczona powierzchnią swobodną

Nie ma określonego kształtu, przyjmuje kształt naczynia, w którym się znajduje

(Nie ma sprężystości postaci)

 

Ma sprężystość objętości

 

Cząsteczki gazu mają dużą swobodę ruchu i, poza chwilami zderzeń, nie oddziałują ze sobą

 

 

 

Mają gęstość mniejszą niż ciecz

 

Gaz samorzutnie wypełnia całe naczynie,
w którym się znajduje, dążąc do zajęcia możliwie największej objętości

 

 

24. Porównanie właściwości cieczy i ciał stałych.

 

CIECZ

CIAŁO STAŁE

Nie ma określonego kształtu, przyjmuje kształt naczynia, w którym się znajduje

(nie ma sprężystości postaci)

 

Ma sprężystość objętości

 

Cząsteczki cieczy oddziałują ze sobą pewnymi siłami: siły te utrzymują cząsteczki w określonej odległości od siebie, ale pozwalają jednocześnie na ich swobodne wzajemne przesuwanie się

 

Mają pewną gęstość

 

Ciecz jest ograniczona powierzchnią swobodną

Ma określony kształt

(ma sprężystość postaci)

 

 

Ma sprężystość objętości

 

Cząsteczki ciał stałych są mocno powiązane ze sobą i nie mogą się wzajemnie przemieszczać, drgają jedynie wokół położeń równowagi

 

 

Mają gęstość większą niż ciecz

 

Pod względem właściwości dzielimy je na plastyczne, sprężyste i kruche

 

25. Przykłady elektryzowania ciał i znaczenie tego zjawiska.

 

Przez potarcie elektryzują się np. ebonit, bakelit, szkło itd.

Nauka o elektryczności bierze swój początek w starożytności od obserwacji związanej
z elektryzowaniem przez potarcie.

W VI w p.n.e. Tales z Miletu spostrzegł, że potarty suknem bursztyn przyciąga drobne lekkie ciała, jak drewniane wiórki, włosy, puch itp. W XVII wieku angielski fizyk William Gilbert stwierdził, że wiele innych ciał (siarka, szkło) zachowuje się po potarciu podobnie jak bursztyn. Gilbertowi zawdzięczamy wprowadzenie do języka fizyki słowa 'elektryczność'. Nazwa elektryczność pochodzi od greckiego elektron, co oznacza bursztyn.

 

22. Pole elektryczne i rodzaje pól.

 

Pole elektryczne to przestrzeń, w której na umieszczony ładunek działa siła.

 

Pole elektrostatyczne to pole elektryczne wytworzone przez ładunek spoczywający.

 

Pole jednorodne to pole, które w każdym punkcie jest jednakowo silne: działa ono na cząstkę naładowaną siłą o stałej wartości, kierunku i zwrocie niezależnie od położenia cząstki.

 

Pole centralne to rodzaj pola elektrostatycznego. Wytworzone jest ono przez ładunki punktowe albo przez ładunki znajdujące się na powierzchni metalowej kuli. Na cząstkę naładowaną umieszczoną w różnych punktach pola działają siły, których kierunki przecinają się w jednym punkcie i biegną promieniście.

 

23. Jak można obliczyć siłę, którą dwa ciała naładowane działają na siebie wzajemnie?

 

gdzie lub

gdzie E0 - przenikalność elektryczna w próżni

Er - względna przenikalność elektryczna danego ośrodka (stała dielektryczna)

 

24.Wielkości charakteryzują prąd w obwodzie elektrycznym .

 

Natężenie prądu gdzie q - ładunek, t - czas

Opór przewodnika gdzie - opór właściwy, - długość przewodnika

Napięcie prądu to różnica potencjałów

 

25. Do czego służy kondensator? Jak obliczamy jego pojemność?

 

Kondensator służy do gromadzenia ładunku, do gromadzenia energii pola elektrycznego.

 

Pojemność kondensatora gdzie q - ładunek zgromadzony na okładkach kondensatora, U - różnica potencjałów między okładkami

 


26. Praca i moc w obwodzie elektrycznym.

 

Praca

Moc

 

27. Prawo Ohma i sposoby obliczania oporu elektrycznego.

 

Opór przewodnika jest zawsze taki sam, niezależnie od wielkości przyłożonego napięcia.

Prawo to obowiązuje dla wszystkich przewodników metalicznych, jednakże jest wiele przewodników niemetalicznych nie spełniających prawa Ohma.

 

Opór przewodnika gdzie - opór właściwy, - długość przewodnika

albo gdzie U - napięcie, I - natężenie

 

29. Prawa Kirchhoffa. Jaka zasada jest w nich spełniona?

 

I prawo Kirchhoffa

Suma natężeń prądów wpływających do węzła sieci jest równa sumie natężeń prądów wypływających z tego węzła.

 

II prawo Kirchhoffa

Algebraiczna suma wszystkich sił elektromotorycznych i napięć w oczku sieci jest równa zeru.

 

W prawach tych spełniona jest zasada zachowania energii ("w przyrodzie nic nie ginie")

 

Dodaj dokument na swoim blogu lub stronie

Powiązany:

1. Sposoby klasyfikacji ruchów iconZestaw Systematyka – zasady klasyfikacji, sposoby identyfikacji I przegląd różnorodności organizmów I

1. Sposoby klasyfikacji ruchów iconZestaw Systematyka – zasady klasyfikacji, sposoby identyfikacji I przegląd różnorodności organizmów II

1. Sposoby klasyfikacji ruchów iconSerwis orrk biuletyn liderów I asystentów ruchów oraz stowarzyszeń katolickich Warszawa czerwiec 2011 Numer 17
«Świadkowie Chrystusa w nowym tysiącleciu». W obradach wzięli udział przedstawiciele 90 krajów, delegowani przez Konferencje Episkopatów,...

1. Sposoby klasyfikacji ruchów iconSposoby sprawdzania osiągnięć edukacyjnych z historii Rodzaje I sposoby sprawdzania wiadomości I umiejętności

1. Sposoby klasyfikacji ruchów iconPowierzchniowych ruchów masowych?

1. Sposoby klasyfikacji ruchów iconHistoria ruchów anarchistycznych w izraelu cz. 1

1. Sposoby klasyfikacji ruchów iconĆwiczenia płynnych ruchów pisarskich

1. Sposoby klasyfikacji ruchów iconIi kongres Ruchów I Stowarzyszeń Katolickich w Polsce

1. Sposoby klasyfikacji ruchów iconCZĘŚĆ II schemat klasyfikacji

1. Sposoby klasyfikacji ruchów iconKonspekt temat: Nauka kraulowych ruchów nn na grzbiecie

Umieść przycisk na swojej stronie:
Rozprawki


Baza danych jest chroniona prawami autorskimi ©pldocs.org 2014
stosuje się do zarządzania
Rozprawki
Dom