sciaga.doc

Wektor wodzący - dla danego punktu A to wektor zaczepiony w początku układu współrzędnych i o końcu w punkcie A, czyli np. w układzie kartezjańskim:

Długość wektora wodzącego jest odległością punktu od początku układu współrzędnych. 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. V=s/t

Przyspieszenie - wektorowa wielkość fizyczna wyrażająca zmianę prędkości w czasie. Przyspieszenie definiuje się jako pochodną prędkości po czasie (jest to miara zmienności prędkości). Przyspieszenie jest wielkością wektorową, gdzie wartość tego wektora jest równa wartości pochodnej prędkości względem czasu w danej chwili. a=v/t

2.Ruch jednostajny – ruch, w którym w takich samych przedziałach czasowych ciało pokonuje takie same odcinki drogi. Warunek ten odpowiada, że prędkość jest stała. V=s/t=const

Ruch jednostajnie przyspieszony - 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. v=v0+at   s=s0+v0t+at2/2

I zasada dynamiki (zasada bezwładności): Jeśli na ciało nie działa żadna siła lub siły działające równoważą się, to ciało pozostaje w spoczynku lub porusza się ruchem jednostajnym prostoliniowym.

II zasada dynamiki - Jeśli siły działające na ciało nie równoważą się (czyli siła wypadkowa jest różna od zera), to ciało porusza się z przyspieszeniem wprost proporcjonalnym do siły wypadkowej Współczynnik proporcjonalności jest równy odwrotności masy ciała. a=Fw/m

III zasada dynamiki (zasada akcji i reakcji) - Oddziaływania ciał są zawsze wzajemne. Siły wzajemnego oddziaływania dwóch ciał mają takie same wartości, taki sam kierunek, przeciwne zwroty i różne punkty przyłożenia (każda działa na inne ciało).

Układ inercjalny to taki układ odniesienia, który porusza się ze stałą prędkością po linii prostej. Innymi słowy, jego wektor prędkości nie zmienia się. Stałe pozostają jego kierunek, zwrot i wartość. W każdym układzie inercjalnym prawa fizyki są takie same i zjawiska fizyczne przebiegają w identyczny sposób.

Układ nieinercjalny to układ odniesienia, którego wektor prędkości zmienia się, czyli taki, który ma niezerowe przyspieszenie. Wektor prędkości może zmieniać tylko najogólniejszym przypadku kierunek i wartość. Charakterystyczną cechą układów nieinercjalnych jest występowanie w nich sił pozornych. Siła pozorna jest skierowana zawsze przeciwnie do kierunku przyspieszenia (a) układu nieinercjalnego i ma wartość (–ma)

Siły bezwładności, pozorne siły działające na ciała fizyczne w nieinercjalnych układach odniesienia. Liczbowo siły bezwładności równe są iloczynowi masy i odpowiedniego przyspieszenia, a skierowane przeciwnie niż siła wymuszająca ruch.

Efekt Coriolisa - efekt występujący w obracających się układach odniesienia. Objawia się zakrzywieniem toru ciał poruszających się w takim układzie. Zakrzywienie to zdaje się być wywołane jakąś siłą (siłą Coriolisa), w rzeczywistości jest jednak spowodowany ruchem układu odniesienia. Siła Coriolisa powoduje odchylenie toru ruchu ciała w kierunku przeciwnym do kierunku obrotu układu odniesienia.   Fc=-2m(ω x v)

Praca - skalarna wielkość fizyczna, miara ilości energii przekazywanej między układami fizycznymi w procesach mechanicznych, elektrycznych, termodynamicznych i innych, oznacza formę zmian energii, nie zaś jedną z form energii. W ogólnym przypadku gdy wektor siły nie jest stały lub przemieszczenie nie jest prostoliniowe to praca jest sumą prac wykonanych na niewielkich odcinkach, na których uznaje się że spełnione są powyższe warunki. Jednostką pracy w układzie SI jest dżul (J).  W=Fs*cos(F,s)

Siły zachowawcze - są to takie siły, dla których praca po dowolnej drodze między (dowolnymi) punktami A i B nie zależy od drogi (krzywej toru po którym porusza się ciało) i wyraża się przez zmianę energii potencjalnej ciała w trakcie ruchu od A do B: W=Ep(A)‐Ep(B)

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: Ek=mv2/2

W przypadku obrotu wokół jednej z osi głównych wyrażenie na energię kinetyczną w ruchu obrotowym upraszcza się do: Ek=Iω2/2

Energia potencjalna jest to energia jaką posiada element umieszczony w polu potencjalnym. Energię potencjalną zawsze definiuje się względem jakiegoś poziomu zerowego. Energia potencjalna ciała zależy od jego położenia względem drugiego ciała, z którym oddziałuje. Gdy położenie to ulega zmianie, zmienia się również energia potencjalna ciała. Ep=mgh

Zasada zachowania energii - w polu sił zachowawczych całkowita energia układu, równa sumie energii kinetycznej i potencjalnej, jest stała.  T2+U2=T1+U1   T+U=const

Pęd – wielkość fizyczna opisująca ruch ciała. Pęd mają wszystkie formy materii, np. ciała obdarzone masą. Pęd punktu materialnego jest równy iloczynowi masy [m] i prędkości [v] punktu. Pęd jest wielkością wektorową. Kierunek i zwrot pędu jest zgodny z kierunkiem i zwrotem prędkości.  P=mv

Zasada zachowania pędu: Jeżeli na układ nie działa żadna siła (lub działające siły się równoważą) to całkowity pęd układu nie ulegnie zmianie jest zachowany). F=0 => P=const

Moment pędu (inaczej kręt) wielkość fizyczna opisująca ruch ciała, zwłaszcza ruch obrotowy.

Moment pędu punktu materialnego względem zadanego punktu określony jest zależnością składowych: L= r x P

Zasada zachowania momentu pędu: Jeżeli całkowity moment siły działającej na układ jest równy zero to całkowity moment pędu układu nie ulegnie zmianie. M=0 => L=const

Prawo powszechnego ciążenia: =

Pole grawitacyjne to przykład siły centralnej. Pole grawitacyjne jest siłą zachowawczą. W każdym układzie ciał, oddziałujących poprzez pole grawitacyjne obowiązuje zasada zachowania momentu pędu. Pole grawitacyjne to pole wytwarzane przez obiekty posiadające masę. Określa wielkość i kierunek siły grawitacyjnej działającej na znajdujące się w nim inne obiekty posiadające masę.

I prawo Keplera: Planety krążą wokół Słońca po elipsie, w której jednym z ognisk jest Słońce. o parametrach p=L2/GMm i mimośrodzie Ɛ=(1+2Ep/GMm)1/2 .

II prawo Keplera: Prędkość polowa ruchu planet jest stała. Promień wodzący łączący Słońce umieszczone w jednym z ognisk elipsy, z planetą, w jednakowych odstępach czasu zakreśla jednakowe pola. Prędkość polowa jest ściśle związana z momentem pędu planety. ΔS/Δt=K/2m III prawo Keplera: Stosunek kwadratu okresu obiegu planety wokół Słońca do sześcianu średniej arytmetycznej największego i najmniejszego oddalenia od Słońca jest stały dla wszystkich planet w Układzie Słonecznym. T12/a13=T22/a23=const

Bryła sztywna: Jest to ciało, którego dwa dowolne punkty nie zmieniają odległości względem siebie, podczas ruchu.

Moment bezwładności to miara bezwładności ciała w ruchu obrotowym. Im większy moment, tym trudniej zmienić ruch obrotowy ciała, np. rozkręcić dane ciało lub zmniejszyć jego prędkość obrotową.

Ek. Bryły sztywnej - Posługując się pojęciem momentu bezwładności można wyrazić energię kinetyczną obracającego się ciała sztywnego w postaci: Ek=Iω2/2

Oscylator harmoniczny, wyidealizowany układ fizyczny - punkt materialny o masie m, na który działa siła proporcjonalna do chwilowego wychylenia x od pewnego położenia równowagi. d²x/dt² + ω²x = 0

Oscylator tłumiony: Na poruszające się ciało o masie m, zawieszone na sprężynie o współczynniku sprężystości k, działa siła tłumiąca, proporcjonalna do prędkości ciała. F=-bv , gdzie parametr tłumienia b jest stały.

Rezonans – zjawisko fizyczne zachodzące dla drgań wymuszonych, objawiające się pochłanianiem energii poprzez wykonywanie drgań o dużej amplitudzie przez układ drgający dla określonych częstotliwości drgań.

Postulaty szczególnej teorii względności - Prawa fizyki są takie same we wszystkich inercjalnych układach odniesienia. Prędkość światła c jest stała i niezależny od prędkości źródła.

Transformacja Lorentza - Transformacje Lorentza opisują zależności między współrzędnymi i czasem tego samego zdarzenia w dwóch inercjalnych układach odniesienia wg szczególnej teorii względności.

Efekty relatywistyczne, to efekty związane z prędkościami ciał bliskich prędkości światła - czas życia cząstek poruszających się z wielkimi prędkościami i czas życia cząstek spoczywających jest różny; zmiana pędu cząstki rozpędzanej do dużych prędkości nie jest proporcjonalna do zmiany prędkości (rośnie szybciej); energia kinetyczna cząstki poruszającej z prędkościami porównywalnymi z prędkością światła jest większa niż obliczana klasycznie

Składanie prędkości - Transformacja Lorentza prowadzi do odpowiednich praw składania prędkości (innych niż dla transformacji Galileusza). Z tego prawa dodawania prędkości wynika, że gdy w jednym układzie ciało porusza się z prędkością u = c, to w drugim układzie poruszającym się z prędkością v ciało nadal poruszać się będzie z prędkością c.

Dylatacja czasu - Jest to zjawisko różnic w pomiarze czasu dokonywanym równolegle w dwóch różnych układach współrzędnych, z których jeden przemieszcza się względem drugiego.

Masa relatywistyczna jest to masa, która jest zmienna i zależna od prędkości układu. Masa relatywistyczna rośnie wraz z prędkością poruszającego się obiektu (aż do nieskończoności przy zbliżaniu się prędkości do prędkości światła). Mr=m/

Pęd relatywistyczny definiujemy analogicznie jak w mechanice klasycznej, tyle, że masa jest tutaj masa relatywistyczną.

Energia relatywistyczna - całkowita energia ciała swobodnego (takiego, które nie oddziałuje z innymi). Można tu określić dwa rodzaje cząstki: cząstkę w spoczynku oraz cząstkę w ruchu. W przypadku cząstki nieruchomej energia relatywistyczna jest równa energii spoczynkowej opisanej słynnym wzorem: E=mc2

Deficyt masy - różnica Δm między sumą mas nukleonów wchodzących w skład jądra atomowego, a masą jądra. Iloczyn niedoboru masy i kwadratu prędkości światła w próżni jest równy energii wiązania jądra, ΔE.  ΔE= Δmc2

Rozszczepienie jądra atomowego to przemiana jądrowa polegająca na rozpadzie jądra na dwa fragmenty o zbliżonych masach. Zjawisku towarzyszy emisja neutronów, a także kwantów gamma, które unoszą znaczne ilości energii. Reakcja rozszczepienia jąder atomowych ma przebieg lawinowy – jedna reakcja łańcuchowa może zainicjować kilka następnych. Raz zapoczątkowana będzie trwać dopóki będą jądra atomowe. Nie da się jej zatrzymać, ani przerwać.

Reakcja termojądrowa, synteza jądrowa lub fuzja jądrowa – zjawisko polegające na złączeniu się dwóch lżejszych jąder w jedno cięższe, w wyniku fuzji mogą powstawać obok nowych jąder też wolne neutrony, protony, cząstki elementarne i cząstki alfa.

Prawo Coulomba - siła wzajemnego oddziaływania dwóch punktowych ładunków elektrycznych jest wprost proporcjonalna do iloczynu tych ładunków i odwrotnie proporcjonalna do kwadratu odległości między ich środkami. Jest to podstawowe prawo elektrostatyki. Prawo to można przedstawić za pomocą wzoru:  F=kq1q2/r2

Pole elektryczne - Pole fizyczne, stan przestrzeni w której na ładunek elektryczny działa siła. Pole to opisuje się przez natężenie pola elektrycznego lub potencjał elektryczny.

Natężenie pola elektrycznego - Jest parametrem pola wektorowego , definiowanym jako stosunek siły działającej na ładunek elektryczny q znajdujący się w tymże polu elektrycznym do wartości tegoż ładunku elektrycznego q:   E=F/q

Potencjał pola elektrycznego - Jest to energia potencjalna pola elektrycznego przypadająca na jednostkę ładunku: V=Ep/q

Indukcja pola elektrycznego - w fizyce wielkość używana do opisu pola elektrycznego. Indukcja elektryczna D jest zdefiniowana jako:  D= Ɛ0E+P [C/m2]

Prawo Gaussa – jedno z podstawowych praw elektrostatyki: Strumień wektora indukcji pola elektrostatycznego      przechodzący przez dowolną zamkniętą powierzchnię S jest równy całkowitemu ładunkowi zawartemu wewnątrz tej powierzchni: Φ=Qs/Ɛ

Praca prądu elektrycznego w obwodzie prądu stałego jest równa iloczynowi napięcia źródła energii elektrycznej, natężenia prądu przepływającego przez odbiornik oraz czasu przepływu prądu. W przypadku zmian natężenia prądu lub napięcia praca jest sumą prac elementarnych podobnie jak w przypadku zmian siły. W=UIt

Napięcie elektryczne – różnica potencjałów elektrycznych między dwoma punktami obwodu elektrycznego lub pola elektrycznego. Napięcie elektryczne to stosunek pracy wykonanej podczas przenoszenia ładunku między punktami, dla których określa się napięcie do wartości tego ładunku. U = RI

Dipol elektryczny - układ dwóch różnoimiennych ładunków elektrycznych q, umieszczonych w pewnej odległości l od siebie. Linia przechodząca przez oba ładunki nazywa się osią dipola; tego rodzaju dipole wykazują elektryczny moment dipolowy.

Polaryzacja - Rozdzielenie elementów układu na dwie grupy.

Polaryzacja magnetyczna (namagnesowanie) - zjawisko częściowego lub całkowitego uporządkowania momentów magnetycznych atomów ośrodka materialnego charakteryzującego się trwałym momentem magnetycznym atomów, na skutek umieszczenia tego ośrodka w polu magnetycznym.

Właściwości elektryczne materii. Materię dzielimy, ze względu na to jak reaguje na przyłożone zewnętrzne pole elektryczne, na dwie główne grupy:

a) dielektryki (e ³1 ) - Dielektryki tworzą materiały, zbudowane z cząsteczek niepolarnych, czyli cząsteczek, które nie posiadają trwałych elektrycznych momentów dipolowych.

b) paraelektryki (e >>1 ) - Cząstki niepolarne to cząstki o budowie symetrycznej, jak: H2, N2, O2, czy gazy szlachetne. Paraelektryki to materiały, których cząsteczki posiadają trwały elektryczny moment dipolowy (cząstki polarne) również w nieobecności pola elektrycznego.

c) ferroelektryki - Są to materiały wykazujące pole elektryczne w nieobecności zewnętrznego pola elektrycznego.

Przepływ prądu - w pewnej grupie materiałów, zwanych przewodnikami, przyłożone pole elektryczne wywołuje przepływ elektronów, zgodnie z różnica potencjałów (przyłożonym napięciem).

Prawo Ohma - Natężenie prądu stałego I jest proporcjonalne do całkowitej siły elektromotorycznej w obwodzie zamkniętym lub do różnicy potencjałów między końcami części obwodu nie zawierającej źródeł siły elektromotorycznej. Stosunek natężenia prądu płynącego przez przewodnik do napięcia pomiędzy jego końcami jest stały.   I=U/R

Rezystancja (opór) jest miarą oporu czynnego, z jakim element przeciwstawia się przepływowi prądu elektrycznego. Zwyczajowo rezystancję oznacza się symbolem (wielka litera R). Jednostką rezystancji w układzie SI jest om (1 Ω). R=U/I

Zależności temperaturowe: Opór jest zależny od temperatury. Wzrasta, gdy zwiększa się

Pojemność elektryczna c - pojemność elektryczna przewodnika jest równa stosunkowi ładunku q zgromadzonego na przewodniku do potencjału V wywołanego obecnością tego ładunku: C = q/V; zależy od kształtu i rozmiarów przewodnika oraz przenikalności elektr. otaczającego ośrodka.

...