ZASADY ZACHOWANIA W FIZYCE

Podobne dokumenty
Pędu Momentu pędu Ładunku Liczby barionowej. Przedmiot: Fizyka. Przedmiot: Fizyka. Wydział EAIiE Kierunek: Elektrotechnika.

Podstawy fizyki. Wykład 3. Dr Piotr Sitarek. Katedra Fizyki Doświadczalnej, W11, PWr

Pęd ciała. ! F wyp. v) dt. = m a! = m d! v dt = d(m! = d! p dt. ! dt. Definicja:! p = m v! [kg m s ]

Nara -Japonia. Yokohama, Japan, September 2014

Przykłady: zderzenia ciał

Podstawy Procesów i Konstrukcji Inżynierskich. Praca, moc, energia INZYNIERIAMATERIALOWAPL. Kierunek Wyróżniony przez PKA

Fizyka 1- Mechanika. Wykład 3 19.X Zygmunt Szefliński Środowiskowe Laboratorium Ciężkich Jonów

Pomiar bezpośredni przyrządem wskazówkowym elektromechanicznym

Fizyka. Kurs przygotowawczy. na studia inżynierskie. mgr Kamila Haule

Zasada zachowania pędu

Dynamika relatywistyczna

Ruch po równi pochyłej

Zderzenia. Fizyka I (B+C) Wykład XVI: Układ środka masy Oddziaływanie dwóch ciał Zderzenia Doświadczenie Rutherforda

Zasada zachowania energii

Zasada zachowania energii

Zasady zachowania. Fizyka I (Mechanika) Wykład VI:

Bryła sztywna. Fizyka I (B+C) Wykład XXI: Statyka Prawa ruchu Moment bezwładności Energia ruchu obrotowego

Bryła sztywna. Fizyka I (B+C) Wykład XXIII: Przypomnienie: statyka

Podstawy fizyki sezon 1 IV. Pęd, zasada zachowania pędu

Wyznaczenie gęstości cieczy za pomocą wagi hydrostatycznej. Spis przyrządów: waga techniczna (szalkowa), komplet odważników, obciążnik, ławeczka.

Opis ruchu obrotowego

b) Oblicz ten ułamek dla zderzeń z jądrami ołowiu, węgla. Iloraz mas tych jąder do masy neutronu wynosi: 206 dla ołowiu i 12 dla węgla.

Podstawy fizyki sezon 1 V. Pęd, zasada zachowania pędu, zderzenia

Bryła sztywna. Wstęp do Fizyki I (B+C) Wykład XIX: Prawa ruchu Moment bezwładności Energia ruchu obrotowego

Zasady zachowania, zderzenia ciał

Wykład FIZYKA I. 9. Ruch drgający swobodny

Wykład FIZYKA I. 9. Ruch drgający swobodny. Dr hab. inż. Władysław Artur Woźniak

Ekstrema funkcji dwóch zmiennych

Wykład Energia kinetyczna potencjalna 4.2. Praca i moc 4.3. Zasady zachowania DYNAMIKA

Odp.: F e /F g = 1 2,

Łamigłówka. p = mv. p = 2mv. mv = mv + 2mv po. przed. Mur zyskuje pęd, ale jego energia kinetyczna wynosi 0! Jak to jest możliwe?

Podstawy opisu dynamiki punktu materialnego

Nierelatywistyczne równania ruchu = zasady dynamiki Newtona

Grupa A. Sprawdzian 2. Fizyka Z fizyką w przyszłość 1 Sprawdziany. Siła jako przyczyna zmian ruchu

Zadanie. Oczywiście masa sklejonych ciał jest sumą poszczególnych mas. Zasada zachowania pędu: pozwala obliczyć prędkość po zderzeniu

Programowanie nieliniowe optymalizacja funkcji wielu zmiennych

1. Z pręta o stałym przekroju poprzecznym i długości 1 m odcięto 25 cm kawałek. O ile przesunęło się połoŝenie środka masy pręta. Odp. o 8.

WYKŁAD Parcie na ściankę zakrzywioną

III Zasada Dynamiki Newtona. Wykład 5: Układy cząstek i bryła sztywna. Przykład. Jak odpowiesz na pytania?

KĄCIK ZADAŃ Drugi stopień olimpiady fizycznej na Ukrainie (rok 2000)

Fizyka. Kurs przygotowawczy. na studia inżynierskie. mgr Kamila Haule

DYNAMIKA dr Mikolaj Szopa

Wykład Energia kinetyczna potencjalna 4.2. Praca i moc 4.3. Zasady zachowania DYNAMIKA

Wykład Energia kinetyczna potencjalna 4.2. Praca i moc 4.3. Zasady zachowania DYNAMIKA

FIZYKA R.Resnick & D. Halliday

Pęd. Pędem ciała nazywamy iloczyn jego masy i jego prędkości. Pęd, podobnie jak prędkość, jest wielkością wektorową.

I zasada dynamiki Newtona

Blok 6: Pęd. Zasada zachowania pędu. Praca. Moc.

Zasady dynamiki Isaak Newton (1686 r.)

Mechanika relatywistyczna Wykład 13

Wykład 7: Układy cząstek. WPPT, Matematyka Stosowana

Analiza zderzeń dwóch ciał sprężystych

SIŁA JAKO PRZYCZYNA ZMIAN RUCHU MODUŁ I: WSTĘP TEORETYCZNY

Analiza zderzeń dwóch ciał sprężystych

Układy cząstek i bryła sztywna. Matematyka Stosowana

Zasada zachowania energii

Siły zachowawcze i energia potencjalna. Katarzyna Sznajd-Weron Mechanika i termodynamika dla matematyki stosowanej 2017/18

Zasada zachowania pędu

Zasady dynamiki Newtona

Wykład 2. podstawowe prawa i. Siły w przyrodzie, charakterystyka oddziaływań. zasady. Praca, moc, energia. 1. Jakie znamy siły???

CZAS I PRZESTRZEŃ EINSTEINA. Szczególna teoria względności. Spotkanie II ( marzec/kwiecień, 2013)

MECHANIKA 2. Teoria uderzenia

Kinematyka: opis ruchu

Fizyka 5. Janusz Andrzejewski

Podstawy fizyki wykład 8

25. RÓWNANIA RÓŻNICZKOWE PIERWSZEGO RZĘDU. y +y tgx=sinx

CZAS I PRZESTRZEŃ EINSTEINA. Szczególna teoria względności. Spotkanie II ( marzec/kwiecień, 2013) ZADANIA

M2. WYZNACZANIE MOMENTU BEZWŁADNOŚCI WAHADŁA OBERBECKA

MECHANIKA 2. Zasady pracy i energii. Wykład Nr 12. Prowadzący: dr Krzysztof Polko

Dynamika Newtonowska trzy zasady dynamiki

Podstawy fizyki wykład 4

Podstawy fizyki. Wykład 2. Dr Piotr Sitarek. Katedra Fizyki Doświadczalnej, W11, PWr

RUCH OBROTOWY- MECHANIKA BRYŁY SZTYWNEJ

Przykładowe zadania/problemy egzaminacyjne. Wszystkie bezwymiarowe wartości liczbowe występujące w treści zadań podane są w jednostkach SI.

DYNAMIKA ZADANIA. Zadanie DYN1

Dynamika punktu materialnego nieswobodnego

Siły zachowawcze i energia potencjalna. Katarzyna Sznajd-Weron Mechanika i termodynamika dla matematyki stosowanej 2017/18

Rozwiązywanie belek prostych i przegubowych wyznaczanie reakcji i wykresów sił przekrojowych 6

θ = 0 lub = = g l dw dt Przykłady drgań: Wahadło matematyczne (małe wychylenia): Inaczej: m l(1-cosθ) Drgania i fale II rok Fizyki BC

V.6 Pęd i energia przy prędkościach bliskich c

Zasady dynamiki Newtona. Ilość ruchu, stan ruchu danego ciała opisuje pęd

Rozdział 22 Pole elektryczne

Podstawy fizyki. Wykład 2. Dr Piotr Sitarek. Instytut Fizyki, Politechnika Wrocławska

Imperfekcje globalne i lokalne

Ruch ładunków w polu magnetycznym

Fizyka 3. Konsultacje: p. 329, Mechatronika

Zadania z zasad zachowania

RÓWNANIA RÓŻNICZKOWE WYKŁAD 3

PRÓBNY EGZAMIN MATURALNY

SPRAWDZIAN WIADOMOŚCI I UMIEJĘTNOŚCI Z DYNAMIKI KLASA I GIMNAZJUM GRUPA I

Podstawy Procesów i Konstrukcji Inżynierskich. Dynamika

Szczególna i ogólna teoria względności (wybrane zagadnienia)

2.3. Pierwsza zasada dynamiki Newtona

Zasady dynamiki Newtona. Pęd i popęd. Siły bezwładności

Fizyka. Kurs przygotowawczy. na studia inżynierskie. mgr Kamila Haule

RUCH OBROTOWY- MECHANIKA BRYŁY SZTYWNEJ

Warsztat pracy matematyka

PRACA. MOC. ENERGIA. 1/20

FIZYKA CZĄSTECZKOWA I TERMODYNAMIKA

Rozwiązywanie belek prostych i przegubowych wyznaczanie reakcji i wykresów sił przekrojowych 4-5

Transkrypt:

ZASADY ZACHOWAIA: ZASADY ZACHOWAIA W FIZYCE Energii Pędu Moentu pędu Ładunku Liczb barionowej ZASADA ZACHOWAIA EERGII Praca sił zewnętrznej W = ΔE calk Ziana energii całkowitej Jeżeli W= to ΔE calk = ZASADA ZACHOWAIA PĘDU Ziana całkowitej energii E całk układu jest równa energii dostarczonej do układu lub od niego odebranej. Całkowita energia układu izolowanego (W=) nie oże się zieniać. Całkowita energia układu izolowanego, tj. takiego nad któr sił zewnętrzne nie wkonują żadnej prac W= jest zachowana czli pozostaje stała. 4 RUCH ŚRODKA MASY POŁOŻEIE ŚRODKA MASY Środek as ciała lub układu ciał to punkt, któr porusza się tak, jak gdb cała asa układu bła w ni skupiona, a wszstkie sił zewnętrzne bł przłożone w t właśnie punkcie r R r R n r n n n Środek as punkt dla którego sua oentów as jest równa zeru n 5 6

Przkład Trz cząstki o asach =, kg, =,5 kg i =,4 kg leżą w wierzchołkach trójkąta równobocznego o boku a=4 c. Znajdź położenie środka as tego układu. Cząstka Masa (c) (c) (kg) a R (8 c, 58 c),,5,4 4 7 7 Rozkład ciągł as d ale gęstość z u u u d ρ d d d d zd z zd 8 Pęd układu cząstek P p p... p P Ale z definicji środka as Czli po zróżniczkowaniu u u R... r r Pęd układu cząstek jest iloczne as układu i prędkości jego środka as... r... P u ale Uogólniona zasada dnaiki dla układu cząstek dp d u ua dt dt dp Fwp dt ziana pędu układu ciał wpadkowa sił zewnętrznch działającch na układ Jeżeli F wp = to dp/dt= (pęd jest zachowan) 9 Jeżeli wpadkowa sił zewnętrznch działającch na układ cząstek jest równa zeru (układ jest izolowan) oraz całkowita liczba cząstek w układzie pozostaje stała (układ jest zaknięt) to całkowit pęd układu nie ulega zianie. Zasada zachowania pędu Przkład ieruchoe nacznie wbucha i rozpada się na trz części. Dwie z nich o jednakowch asach wrzucane są w kierunkach wzajenie prostopadłch z prędkościai o jednakowch wartościach. Trzecia część a asę trzkrotnie większą od as każdej z pozostałch. Wznacz wartość i kierunek prędkości tej części zaraz po wbuchu. Dane: = = = = = p Rozwiązanie: p p Szukane:, φ pęd jest zachowan p p p + p + p =

p p φ p p ale = = czli p wzdłuż osi : wzdłuż osi : = p + p + p = p p p p a zate φ=5 o = / ZADAIE DOMOWE 6. Boba o asie =6 kg porusza się po podłodze bez tarcia z prędkością = 4 /s w dodatni kierunku osi. agle boba wbucha rozpadając się na dwie części. Jedna z nich o asie = kg porusza się w dodatni kierunku osi, z prędkością o wartości = 8 /s. Jaka jest prędkość drugiej części bob? 4 sprężste spełniona jest zasada zachowania energii echanicznej spełniona jest pędu ZDERZEIA niesprężste spełniona jest tlko zasada zachowania pędu 5 W czasie zderzenia dwa ciała działają na siebie dużi siłai w stosunkowo krótki czasie. Są to sił wewnętrzne. Z drugiej zasad dnaiki wnika, że ziana pędu cząstki biorącej udział w zderzeniu jest równa popędowi sił p p p J Popęd J sił F(t) działającej w czasie zderzenia na cząstkę od stron drugiej zderzającej się cząstki jest zdefiniowan jako: t k J F (t)dt k p t p 6 Jeżeli zderzenie zachodzi w układzie zaknięt i izolowan, to pęd zderzającch się ciał ogą się zieniać, lecz całkowit pęd układu nie oże ulec zianie, niezależnie od tego cz zderzenie jest sprężste, cz niesprężste. Zasada zachowania pędu jest spełniona w zderzeniach. Zasada zachowania pędu w zderzeniach przed zderzenie p przed p po p p k k p p k k 7 8

przed zderzenie Zderzenie sprężste w jedn wiarze pędu energii p p k k p p k k p p k k 9 Wprowadzić wzor ogólne na prędkości kul po zderzeniu sprężst w przpadku jednowiarow. a tej podstawie przeanalizować przpadki szczególne: a)zderzenie pocisku z nieruchoą tarczą o bardzo dużej asie b)zderzenie pocisku o bardzo dużej asie z nieruchoą tarczą ZADAIE DOMOWE 6. przed Zderzenie całkowicie niesprężste w jedn wiarze zderzenie pędu p p energia echaniczna nie jest zachowana!!! + k p p ( )k Przkład Przed wnalezienie elektronicznch przrządów do poiaru czasu, prędkość pocisków ierzono za poocą wahadła balistcznego. Może to bć duż kloc drewnian o asie zawieszon na dwóch długich linach. Pocisk o asie =9,5 g wstrzelon w kierunku tego kloca zatrzuje się w ni bardzo szbko. Układ kloc+pocisk odchla się ku górze, prz cz jego środek as wznosi się w pionie na wsokość h=6, c w chwili, gd prędkość układu zniejsza się do zera. Ile wnosi prędkość pocisku tuż przed zderzenie z kloce? Przjąć =5,4 kg. Dane: =9,5 g = 9,5 - kg =5,4 kg p =; h=6, c =,6 Szukane: p p Rozwiązanie = h Dwie faz: -zderzenie niesprężste pocisku z kloce -ruch pocisku z kloce energia echaniczna zachowana Zderzenie pocisku z kloce trwa bardzo krótko, a zate ożna zrobić dwa założenia:. Układ jest izolowan, bo w czasie zderzenia siła ciężkości działająca na kloc i siła działająca na kloc od stron lin równoważą się. Można stosować zasadę zachowania pędu.. Zderzenie zachodzi w jedn wiarze, w t sensie, że kierunek ruchu pocisku i kloca tuż jest taki sa, jak kierunek ruchu pocisku przed zderzenie. Prędkość kloca i pocisku tuż p 4 4

W czasie ruchu wahadłowego pocisku raze z kloce energia echaniczna układu pocisk-kloc-zieia jest zachowana. ( ) ( )gh Łącząc oba etap zadania otrzuje: p ( ) Odpowiedź: gh Prędkość pocisku przed zderzenie wnosi p =6 /s Prędkość środka as w przpadku zderzenia jest zachowana. pęd środka as P ( całkowit pęd jest zachowan podczas zderzenia prędkość środka as u ) P P p p p p pp p p const Prędkość środka as jest taka saa przed i 5 6 Zderzenie w dwóch wiarach pęd wzdłuż osi pęd wzdłuż osi p p kcosθ kcosθ ksinθ ksinθ k k θ p p k p p θ energii k 7 Wkład 6 8 p p k k PODSUMOWAIE Istnieją takie wielkości fizczne, które w pewnch warunkach nie ulegają zianie. Poznali zasadę zachowania energii oraz pędu. Użteczn punkte układu ciał jest środek as Zasada zachowania pędu jest spełniona w układzie izolowan i zaknięt a jej dobr przkłade są zderzenia zarówno sprężste jak i niesprężste W zderzeniach sprężstch jest spełniona zasada zachowania energii echanicznej. Jednak spotkane w rzeczwistości zderzenia ożna tlko w przbliżeniu traktować jak sprężste. 9 ZADAIE DOMOWE 6. Kula o asie i pędzie p zderza się z spoczwającą kulą o asie. Znaleźć pęd pierwszej kuli p w efekcie którego porusza się ona pod kąte w stosunku do pierwotnego kierunku ruchu. Przedskutować wnik w zależności od stosunku as kul. 5