Grzegorz Kornaś. Powtórka z fizyki

Podobne dokumenty
Grzegorz Kornaś. Powtórka z fizyki

2. Kinematyka ruchu postępowego

Wykład FIZYKA I. 2. Kinematyka punktu materialnego. Dr hab. inż. Władysław Artur Woźniak

XXXVII OLIMPIADA FIZYCZNA ETAP III Zadanie doświadczalne

Fizyka 3. Janusz Andrzejewski

MECHANIKA OGÓLNA (II)

XLI OLIMPIADA FIZYCZNA ETAP I Zadanie doświadczalne

00502 Podstawy kinematyki D Część 2 Iloczyn wektorowy i skalarny. Wektorowy opis ruchu. Względność ruchu. Prędkość w ruchu prostoliniowym.

Oddziaływania fundamentalne

Dynamika punktu materialnego

Fizyka 1 Wróbel Wojciech. w poprzednim odcinku

Optyka falowa. polaryzacja. dwójłomność optyczna. czym jest zjawisko polaryzacji stan a stopień polaryzacji sposoby polaryzacji

BADANIE DYNAMICZNEGO TŁUMIKA DRGA

Ruch obrotowy. Wykład 6. Wrocław University of Technology

WAHADŁO OBERBECKA V 6 38a

PRĄD ELEKTRYCZNY I SIŁA MAGNETYCZNA

I. KINEMATYKA I DYNAMIKA

Zasada pędu i popędu, krętu i pokrętu, energii i pracy oraz d Alemberta bryły w ruchu postępowym, obrotowym i płaskim

Pęd, d zasada zac zasad a zac owan owan a p a p du Zgod Zg n od ie n ie z d r d u r g u im g pr p a r wem e N ew e tona ton :

Siła tarcia. Tarcie jest zawsze przeciwnie skierowane do kierunku ruchu (do prędkości). R. D. Knight, Physics for scientists and engineers

11. DYNAMIKA RUCHU DRGAJĄCEGO

Energia kinetyczna i praca. Energia potencjalna

PRACA MOC ENERGIA. Z uwagi na to, że praca jest iloczynem skalarnym jej wartość zależy również od kąta pomiędzy siłą F a przemieszczeniem r

Laboratorium Półprzewodniki, Dielektryki i Magnetyki Ćwiczenie nr 10 Pomiary czasu życia nośników w półprzewodnikach

Na skutek takiego przemieszcznia ładunku, energia potencjalna układu pole-ładunek zmienia się o:

Fizyka 1 Wróbel Wojciech. w poprzednim odcinku

Fizyka. Wykład 2. Mateusz Suchanek

Przemieszczeniem ciała nazywamy zmianę jego położenia

FIZYKA 2. Janusz Andrzejewski

Ruch drgający i fale

Lista zadań nr 1 - Wektory

Wykład 15. Reinhard Kulessa 1

Fizyka 10. Janusz Andrzejewski

Siła. Zasady dynamiki

ψ przedstawia zależność

1. Ciało sztywne, na które nie działa moment siły pozostaje w spoczynku lub porusza się ruchem obrotowym jednostajnym.

Energia w geometrii Schwarzshilda

= t. Prowadzący: dr Alina Gil Instytut Edukacji Technicznej i Bezpieczeństwa, pokój 8, tel , a.gil@ajd.czest.pl

GRAWITACJA. przyciągają się wzajemnie siłą proporcjonalną do iloczynu ich mas i odwrotnie proporcjonalną do kwadratu ich odległości r.

METODA ZDYSKONTOWANYCH SALD WOLNYCH PRZEPŁYWÓW PIENIĘŻNYCH

Wykład FIZYKA II. 2. Prąd elektryczny. Dr hab. inż. Władysław Artur Woźniak

Guanajuato, Mexico, August 2015

dr inż. Zbigniew Szklarski

Część I. MECHANIKA. Wykład KINEMATYKA PUNKTU MATERIALNEGO. Ruch jednowymiarowy Ruch na płaszczyźnie i w przestrzeni.

Zjawisko indukcji. Magnetyzm materii.

POMIAR PRĘDKOŚCI OBROTOWEJ.

IV.2. Efekt Coriolisa.

Fizyka 1 Wróbel Wojciech. w poprzednim odcinku

Wykład: praca siły, pojęcie energii potencjalnej. Zasada zachowania energii.

Fizyka 1 Wróbel Wojciech. w poprzednim odcinku

DYNAMIKA. Dynamika jest działem mechaniki zajmującym się badaniem ruchu ciał z uwzględnieniem sił działających na ciało i wywołujących ten ruch.

Wymagania konieczne i podstawowe Uczeń: 1. Wykonujemy pomiary

BRYŁA SZTYWNA. Umowy. Aby uprościć rozważania w tym dziale będziemy przyjmować następujące umowy:

Kinematyka W Y K Ł A D I. Ruch jednowymiarowy. 2-1 Przemieszczenie, prędkość. x = x 2 - x x t

20 ELEKTROSTATYKA. PRAWO COULOMBA.

Zasady dynamiki ruchu obrotowego

Pole magnetyczne. 5.1 Oddziaływanie pola magnetycznego na ładunki. przewodniki z prądem Podstawowe zjawiska magnetyczne

Fizyka dla Informatyki Stosowanej

Fizyka 1 Wróbel Wojciech. w poprzednim odcinku

cz.2 dr inż. Zbigniew Szklarski

KINEMATYKA czyli opis ruchu. Marian Talar

Grawitacyjna energia potencjalna gdy U = 0 w nieskończoności. w funkcji r

Siły oporu prędkość graniczna w spadku swobodnym

WYMAGANIA EDUKACYJNE

II.1. Zagadnienia wstępne.

WYKŁAD 1. W przypadku zbiornika zawierającego gaz, stan układu jako całości jest opisany przez: temperaturę, ciśnienie i objętość.

C d u. Po podstawieniu prądu z pierwszego równania do równania drugiego i uporządkowaniu składników lewej strony uzyskuje się:

A. POMIARY FOTOMETRYCZNE Z WYKORZYSTANIEM FOTOOGNIWA SELENOWEGO

cz. 1. dr inż. Zbigniew Szklarski

4. Prąd stały Prąd i prawo Ohma. C s. i = i = t. i S. j = V u prędkość unoszenia ładunków. r r

Wyznaczanie profilu prędkości płynu w rurociągu o przekroju kołowym

3. Kinematyka ruchu jednostajnego, zmiennego, jednostajnie zmiennego, rzuty.

( 3 ) Kondensator o pojemności C naładowany do różnicy potencjałów U posiada ładunek: q = C U. ( 4 ) Eliminując U z równania (3) i (4) otrzymamy: =

Transformacja Galileusza ( )

Powtórzenie wiadomości z klasy I. Temat: Ruchy prostoliniowe. Obliczenia

Fizyka 1 Wróbel Wojciech. w poprzednim odcinku

ι umieszczono ladunek q < 0, który może sie ι swobodnie poruszać. Czy środek okregu ι jest dla tego ladunku po lożeniem równowagi trwa lej?

LITERATURA Resnick R., Holliday O., Acosta V., Cowan C. L., Graham B. J., Wróblewski A. K., Zakrzewski J. A., Kleszczewski Z., Zastawny A.

Analiza i prognozowanie szeregów czasowych

23 PRĄD STAŁY. CZĘŚĆ 2

POLE MAGNETYCZNE W PRÓŻNI. W roku 1820 Oersted zaobserwował oddziaływanie przewodnika, w którym płynął

Sprawdzanie twierdzenia Steinera

Fizyka 1- Mechanika. Wykład 5 2.XI Zygmunt Szefliński Środowiskowe Laboratorium Ciężkich Jonów

II.6. Wahadło proste.

Guma Guma. Szkło Guma

PRZEDMIOTOWY SYSTEM OCENIANIA Z FIZYKI WYMAGANIA EDUKACYJNE DLA UCZNIÓW KLAS I

WPROWADZENIE. Czym jest fizyka?

MIERNICTWO WIELKOŚCI ELEKTRYCZNYCH I NIEELEKTRYCZNYCH

Wykład Półprzewodniki

Zastosowanie zasad dynamiki Newtona.

- substancje zawierające swobodne nośniki ładunku elektrycznego:

BADANIE SILNIKA WYKONAWCZEGO PRĄDU STAŁEGO

Podstawy elektrotechniki

Energia kinetyczna i praca. Energia potencjalna

KINEMATYCZNE WŁASNOW PRZEKŁADNI

:36 G:\WYKLAD IIIBC 2001\FIN2001\Drgwym2001.doc Drgania i fale II rok Fizyk BC. Oscylator pod działaniem zmiennej w czasie siły:

Przepięcia i sieci odciążające

Pole grawitacyjne. Definicje. Rodzaje pól. Rodzaje pól... Notatki. Notatki. Notatki. Notatki. dr inż. Ireneusz Owczarek.

Wymagania edukacyjne niezbędne do uzyskania poszczególnych śródrocznych. i rocznych ocen klasyfikacyjnych z fizyki dla klasy 1 gimnazjum

Ruch płaski. Bryła w ruchu płaskim. (płaszczyzna kierująca) Punkty bryły o jednakowych prędkościach i przyspieszeniach. Prof.

Transkrypt:

Gzegoz Konaś Powóka z fizyki - dla uczniów gimnazjów, kózy chcą wiedzieć o co zeba, a nawe więcej, - dla uczniów liceów, kózy chcą powózyć o co zeba, aby zozumieć więcej, - dla wszyskich, kózy chcą znać podsawy fizyki. ( Wesja skócona ) Kolejne ozdziały książki są zamieszczane w Inenecie na sonie www.fizyka.mne.pl (w ozdziale eksy). Osoby zaineesowane pełną wesją książki lub wcześniejszymi ozdziałami, kóe zosały już usunięe (ze względu na oganiczoną pojemność sewea) poszę o konak na ades: konas@xl.wp.pl

Spis eści 1.Wiadomości wsępne 1.1. Podsawowe pojęcia fizyki.. 1.2. Jednoski.. 1.3. Wykesy... 1.4. Wekoy.. 1.. Błędy pomiaowe 1.6. Maemayka na lekcjach fizyki... uchu posępowego 2.1. Zjawisko uchu... 2.2. Wielkości opisujące uch... 2.3. Podział uchów posępowych..... 2.4. Ruch posoliniowy jednosajny. 2.. Ruch posoliniowy jednosajnie pzyspieszony. 2.6. Ruch posoliniowy jednosajnie opóźniony 2.7. Ruch posoliniowy niejednosajnie zmienny.. 2.8. Zesawienie wykesów ilusujących spoczynek i uchy posoliniowe 2.9. Ruch po okęgu. 2.. Zesawienie wielkości i wzoów opisujących uch posoliniowy i uch po okęgu. 3. Dynamika 3.1. Podsawowe pojęcia dynamiki.... 3.2. Zasady dynamiki. 3.3. Siły acia. 3.4. Ruch pod wpływem działania sałej siły... 3.. Dynamika uchu po okęgu. 3.6. Podział uchów ze względu na działające siły. 3.7. Paca, moc, enegia.. 3.8. Maszyny pose... 4. Ruch dgający i fale mechaniczne 4.1. Ruch dgający hamoniczny.... 4.2. Fale mechaniczne... 4.3. Akusyka.... Gawiacja.1. Pawo powszechnego ciążenia.......2. Pole gawiacyjne...3. Elemeny kosmonauyki... 6. Elemeny asonomii. 6.1. Rozwój poglądów na budowę Wszechświaa....... 6.2. Obieky asonomiczne, ich ozmiay i odległości... 6.3. Obsewacje asonomiczne...... 7. Budowa i właściwości maeii 7.1. Cząseczkowa budowa maeii.... 7.2. Temodynamiczne właściwości ciał.... 7.3. Ciała lone..

7.4. Ciecze.. 7.. Ciała sałe 7.7. Cieplne właściwości ciał. 8. Elekosayka 8.1. Składniki aomu. Ładunek elekyczny...... 8.2. Pole elekosayczne... 8.3. Pojemność elekyczna. Kondensaoy.... 9. Pąd elekyczny 9.1. Pąd elekyczny i waunki jego pzepływu.. 9.2. Pawo Ohma. Opó elekyczny... 9.3. Pawa Kichhoffa. Łączenie opoów... 9.4. Paca i moc pądu... Magneyzm.1. Pole magneyczne....2. Zjawisko indukcji elekomagneycznej...3. Fale elekomagneyczne. 11. Opyka 11.1. Opyka falowa..... 11.2. Opyka geomeyczna.. 11.3. Pzyządy opyczne.. 12. Elemeny fizyki współczesnej 12.1. Dwoisa naua świała... 12.2. Budowa aomu. 12.3.Budowa i właściwości jąda aomowego. Pomieniowanie jądowe 12.4. Reakcje jądowe. Enegeyka jądowa....

2.4. Ruch posoliniowy jednosajny 47 1 Ruch posoliniowy jednosajny jes o uch, kóego oem jes linia posa a waość pędkości jes sała (np. uch windy jadącej między pięami). a) pędkość Słowo jednosajny oznacza, że waość pędkości jes sała: = cons. (Słowo consans oznacza wielkość sałą). W uchu posoliniowym weko pędkości leży na posej, po kóej pousza się ciało, więc ównież kieunek wekoa pędkości jes sały. Z powyższych infomacji wynika, że w uchu posoliniowym jednosajnym weko pędkości jes sały: = cons, dlaego pędkość śednia jes ówna pędkości chwilowej: ś = (szybkość śednia eż jes ówna szybkości chwilowej). waość pędkości (szybkość) w s = = cons uchu jednosajnym posoliniowym s doga - czas Umieszczając począek układu współzędnych w miejscu ozpoczęcia uchu można zapisać pzebyą dogę jako s zamias s. Naomias ozpoczynając pomia czasu w momencie sau ciała można zapisać czas uchu jako zamias. Ozymujemy wówczas posszą posać wzou : s - szybkość w uchu = = consans jednosajnym posoliniowym s doga - czas 2 a) b) = cons +2 +1 s 1-1 s = cons 2 3 3 Wykesy pędkości w uchu jednosajnym dla dwóch ciał 1 i 2 pouszających się w pzeciwne sony. Z wykesu pędkości () można odczyać dogę pzebyą pzez ciało jako pole powiezchni figuy zawaej między linią wykesu a osią czasu. Jeżeli dwie pędkości mają pzeciwne znaki o znaczy, że wekoy ych pędkości mają pzeciwne zwoy. Gzegoz Konaś Powóka z fizyki www.fizyka.mne.pl

48 1 Z powyższych wykesów odczyujemy nasępujące infomacje: - ciała n 1 i n 2 pouszają się w pzeciwne sony (np. ciało 1 w pawo a ciało 2 w lewo), gdyż ich pędkości mają pzeciwne znaki (a więc i pzeciwne zwoy), - ciało n 1 ma dwa azy większą szybkość niż ciało n 2, - w ym samym czasie ciało 1 pzebyło dwa azy większą dogę niż ciało 2, bo pole figuy na wykesie a) jes dwa azy większe niż na wykesie b). b) doga w uchu jednosajnym, posoliniowym dogi pzebye w jednakowych odsępach czasu są jednakowe. doga pzebywana pzez ciało (definiowana jako długość części ou) nie może zmniejszać się waz z upływem czasu. Pzyjmując dogę począkową ówną zeo ozymujemy najczęściej spoykaną posać wzou na dogę w uchu jednosajnym: Równanie dogi w s doga w uchu uchu jednosajnym jednosajnym posoliniowym s= częso pzyjmujemy s = s, bioąc s = pędkość czas Possza posać wzou i odpowiadający mu wykes: s( )= s-doga w uchu jednosajnym posoliniowym pzebya w czasie. szybkość - czas Najposszy wykes dogi w uchu jednosajnym. Waość pędkości ciała można odczyać jako angens kąa nachylenia linii wykesu: = gα. s α 2 Ogólny wzó na dogę i ogólne wykesy s() są w części ozszezonej. Gzegoz Konaś Powóka z fizyki www.fizyka.mne.pl

c) położenie 49 Obieając układ współzędnych ( sanowiący nasz układ odniesienia) ak aby oś OX leżała na posej, wzdłuż kóej pousza się ciało, weko położenia możemy zasąpić położeniem ciała na osi OX. d) pzyspieszenie z definicji pzyspieszenia wynika, że pzy sałej pędkości pzyspieszenie jes ówne zeo: a =. a 1 a = Wykes pzyspieszenia w uchu jednosajnym. 2 3 3 e) obliczanie pędkości wypadkowej ciała pouszającego się ównocześnie z dwiema pędkościami Zdaza się czasami, że o samo ciało pousza się ównocześnie z dwiema pędkościami. Na pzykład saek płynący po zece ma dwie pędkości: - pędkość własną 1. Jes o pędkość względem wody, kóą saek ma dzięki pacującym silnikom. (Saek płynący po sojącej wodzie ma ylko pędkość własną), - pędkość unoszenia 2. Jes o pędkość, z jaką woda płynie w zece i z jaką unosi pzedmioy na powiezchni. (Saek płynący po zece z wyłączonymi silnikami pousza się, ak jak awa, ylko z pędkością unoszenia). Dla ciała pouszającego się ównocześnie z dwiema pędkościami można obliczyć pędkość wypadkową. Pędkość wypadkowa jes o wekoowa suma wszyskich pędkości z jakimi ównocześnie pousza się ciało: = wyp + wyp pędkość wypadkowa ciała pouszającego się ównocześnie zdwiemapędkościami: i 4 Waość pędkości wypadkowej oblicza się zgodnie z egułami dodawania wekoów (ozdział 1.4.): Infomacje o położeniu znajdziesz w pełnej wesji książki. Gzegoz Konaś Powóka z fizyki www.fizyka.mne.pl

Obydwie pędkości 1 i 2 mają en sam kieunek i zgodne zwoy wyp waość pędkości wypadkowej ciała pouszającego się ównocześnie z = wyp + dwiema pędkościami 1 i 2 o zgodnych zwoach Aby obliczyć waość pędkości wypadkowej ciała pouszającego się ównocześnie z dwiema pędkościami o zgodnych zwoach zeba dodać waości ych pędkości. 2 wyp 1 2 1 2 1 Saek płynie z pądem zeki, pousza się ównocześnie z dwiema pędkościami: z pędkością własną 1 i z pędkością unoszenia 2. 2 Na ysunku można doszec, że: - woda w zece płynie z pędkością 2, unosząc z ą pędkością awę i saek, - opócz pędkości unoszenia saek ma pędkość własną 1, kóej waość miezy, pzy pomocy adau, obsewao w układzie odniesienia S na awie, - waość pędkości wypadkowej wyp saku względem bzegu miezy pzy pomocy własnego adau nieuchomy obsewao w układzie S, na bzegu. Obydwie pędkości 1 i 2 mają en sam kieunek i pzeciwne zwoy wyp waość pędkości wypadkowej ciała pouszającego się ównocześnie z wyp = dwiema pędkościami 1 i 2 o pzeciwnych zwoach 3 Aby obliczyć waość pędkości wypadkowej ciała pouszającego się ównocześnie z dwiema pędkościami o pzeciwnych zwoach zeba odjąć waości ych pędkości. 3 Gzegoz Konaś Powóka z fizyki www.fizyka.mne.pl

1 1 2 2 2 1 wyp 1 Saek płynie pod pąd, pouszając się ównocześnie z dwiema pędkościami: z pędkością własną 1 i z pędkością unoszenia 2. 2 Na ysunku można doszec, że: - woda w zece unosi z pędkością 2 awę i saek, - waość pędkości własnej 1 saku, miezy obsewao w układzie odniesienia S na awie, - waość pędkości wypadkowej wyp saku miezy nieuchomy obsewao w układzie S, na bzegu. Obydwie pędkości 1 i 2 są do siebie posopadłe = 2 wyp + 1 2 2 wyp waość pędkości wypadkowej ciała pouszającego się ównocześnie z dwiema posopadłymi pędkościami 1 i 2 Waość pędkości wypadkowej ciała pouszającego się ównocześnie z dwiema posopadłymi do siebie pędkościami obliczamy z wiedzenia Piagoasa, jako długość pzekąnej posokąa zbudowanego na wekoach obu pędkości. 3 2 1 wyp 2 1 3 wyp 2 4 Saek płynie posopadle do nuu zeki (na dugi bzeg). Gzegoz Konaś Powóka z fizyki www.fizyka.mne.pl

2 1 Tak jak w popzednich pzypadkach waość pędkości własnej 1 saku miezy obsewao na awie unoszonej pzez wodę z pędkością 2, a waość pędkości wypadkowej wyp saku nieuchomy obsewao na bzegu. f) obliczanie szybkości względnej dwóch ciał Szybkość względna jes o waość pędkości miezona pzez obsewaoa, kóy ównież jes w uchu. Ciała pouszają się w pzeciwne sony wzgl = + wzgl szybkość względna dwóch ciał pouszających się w pzeciwne sony z pędkościami: 1 i 2 Szybkość względną dwóch ciał pouszających się w pzeciwne sony obliczamy dodając szybkości obydwu ciał, niezależnie od ego, czy ciała oddalają się, czy zbliżają się do siebie. 1 Szybkość względna wzgl - 2 2 3 Wykesy pędkości dwóch ciał pouszających się uchem jednosajnym w pzeciwne sony. Z wykesów zauważymy, że: - ponieważ wekoy pędkości obu ciał mają pzeciwne zwoy, pzypisano im waości o pzeciwnych znakach, - długość pionowych odcinków między liniami wykesów wyznacza szybkość względną ciał: wzgl = 1+ 2 = cons (w ym pzypadku szybkość względna jes sała pionowe odcinki mają aką samą długość). 2 wzgl 1 3 2 1 4 4 Dwa pociągi pouszają się w pzeciwne sony. Z ysunku można doszec, że: - szybkości obu pociągów względem ziemi 1 i 2 miezy, pzy pomocy adau nieuchomy obsewao w układzie odniesienia S związanym z ziemią, - szybkość względną pociągów wzgl miezy, pzy pomocy swego adau, obsewao w układzie S pouszający się waz z pociągiem. Gzegoz Konaś Powóka z fizyki www.fizyka.mne.pl

3 Pzypomnij sobie, że znajdując się w jadącym pociągu i obsewując dugi pociąg jadący obok w pzeciwną sonę, widzimy badzo szybki uch ego pociągu, gdyż pousza się on względem nas z szybkością względną ówną sumie szybkości obu pociągów. Szybkość względną mijających się pociągów można ównież obliczyć dzieląc długość l wymijanego pociągu pzez czas mijania miezony pzez obsewaoa w układzie S. Ciała pouszają się w ę samą sonę wzgl = wzgl szybkość względna dwóch ciał pouszających się w ę samą sonę z pędkościami: 1 i 2 Szybkość względną dwóch ciał pouszających się w ę samą sonę obliczamy odejmując szybkości obydwu ciał, niezależnie od ego, czy ciała pouszają się w lewo, czy w pawo. 1 Szybkość względna wzgl 1 2 2 Wykesy pędkości dwóch ciał pouszających się uchem jednosajnym w ę samą sonę. Z wykesów zauważymy, że: - ponieważ wekoy pędkości obu ciał mają zgodne zwoy, pzypisano im waości o akich samych znakach, - długość pionowych odcinków między liniami wykesów wyznacza szybkość względną ciał: wzgl = 1 2 = cons (w ym pzypadku szybkość względna jes sała pionowe odcinki mają aką samą długość). 3 wzgl 2 1 2 3 1 Dwa pociągi pouszają się w ę samą sonę. 4 Z ysunku można doszec, że: - szybkości obu pociągów względem ziemi 1 i 2 miezy, ak jak popzednio nieuchomy obsewao w układzie odniesienia S związanym z ziemią, - szybkość względną pociągów wzgl miezy obsewao w układzie S pouszający się waz z pociągiem. Gzegoz Konaś Powóka z fizyki www.fizyka.mne.pl

4 Pzypomnij sobie, że znajdując się w jadącym pociągu i obsewując dugi pociąg, kóy nas wypzedza widzimy powolny uch ego pociągu, gdyż pousza się on względem nas z szybkością względną ówną óżnicy szybkości obu pociągów. Szybkość względną mijających się pociągów można, ównież w ym pzypadku, obliczyć dzieląc długość l wymijanego pociągu pzez czas mijania miezony pzez obsewaoa w układzie S. Gzegoz Konaś Powóka z fizyki www.fizyka.mne.pl