Podsumowanie klasy 2 z fizyki.doc

FIZYKA - PODSUMOWANIE - KLASA 2

PRACA – MOC – ENERGIA MECHANICZNA

PRACA

          Praca w rozumieniu fizyki ma inne znaczenie niż w języku potocznym.

          Praca to działająca na dane ciało siła, która powoduje przesunięcie tego ciała na jakąś odległość.

          Wzór:              W = F * S

                            (praca = działająca siła * droga)

          Zwrot siły jest zgodny ze zwrotem przeniesienia

          Jednostka:              1J = 1N * 1m

                            (dżul = niuton * metr)

          Wyjątek stanowi przypadek, gdzie kąt pomiędzy działającą siłą a przesunięciem stanowi 90`. Wówczas praca jest równa

MOC

          Moc danego urządzenia to stosunek pracy wykonanej przez to urządzenie w jednostce czasu.

          Wzór:              P = W / t

                            (moc = praca : czas)

          Jednostka:              1W = J / s

                            (wat = dżul : sekundę)

ENERGIA MECHANICZNA

          Dwa lub więcej oddziałujących ze sobą ciał tworzy układ ciał.

          Siły wzajemnego oddziaływania ciał w takim układzie nazywamy siłami wewnętrznymi, a te siły, które pochodzą spoza układu nazywamy siłami zewnętrznymi

          Układ, który jest zdolny do wykonania pracy, posiada energię mechaniczną.

          Energię układy możemy zwiększyć, jeżeli wykonamy na niej pracę. Przyrost energii mechanicznej równy jest pracy sił zewnętrznych, które tę pracę wykonały.

          Energia potencjalna (ciało oddziałuje z innymi ciałami siłą grawitacji lub sprężystości). Ep zależy od położenia ciała względem drugiego ciała, z którym oddziałuje.

          Wzór: Ep = m * g * h

              (energia potencjalna = masa * przyśpieszenie ziemskie * wysokość)

          Jednostka:              1J = kg * N/kg * m

                            (dżul = kilogram * Niuton na kilogram * metr)

          Energia kinetyczna (każde ciało, które w układzie odniesienia jest w ruchu). Ek związana jest z ruchem ciała.

          Wzór:              Ek = ˝ * m * V˛

              (energia kinetyczna = ˝ * masa * kwadrat szybkości)

MASZYNY PROSTE

          DŹWIGNIA DWUSTRONNA – to sztywny drążek lub belka, podparty lub zamocowany na osi, do którego przyłożone są siły po przeciwnych stronach punktu podparcia lub osi obrotu.

F1 – siła oporu

F2 – siła działania

r1 – ramię siły oporu

r2 – ramię siły działania

F1/F2 = r2/r1

F1 * r1 – F2 * r2

          DŹWIGNIA JEDNOSTRONNA – to sztywny drążek lub belka, podparty lub zamocowany na osi, do którego przyłożone są siły po tej samej stronie punktu podparcia lub osi obrotu.

F1 – siła oporu

F2 – siła działania

r1 – ramię siły oporu

r2 – ramię siły działania

F1/F2 = r2/r1

F1 * r1 – F2 * r2

          RÓWNIA POCHYŁA – jest to gładka płaszczyzna nachylona pod kątem ostrym do płaszczyzny poziomej.

h – wysokość równi

a – podstawa równi

l – długość równi

G – siła ciężkości

N – siła nacisku na równię

R – siła sprężystości równi

F – siła ściągająca ciało w dół

F1 – siła przeciwdziałająca ściąganiu (siła tarcia)

F1/G = h/l

F1 * l = G * h

F = F1

         
KOŁOWRÓT – jest to wał osadzony na osi z przymocowaną liną, połączony na stałe z korbą.

F1 – siła oporu

F2 – siała działania

r – promień wału (ramię siły F1)

R – promień korby (ramię siły F2)

F1/F2 = R/r

F1 * r = F2 * R

          BLOK NIERUCHOMY – jest to krążek osadzony na osi, obracający się wokół tej osi, posiadający na obwodzie rowek do zamocowania liny.

F1 – siła oporu

F2 – siła działania

r – ramię siły F1 i F2 (promienie krążka)

F1 = F2

          BLOK RUCHOMY – jest to krążek osadzony na osi, obracający się wokół tej osi, posiadający na obwodzie rowek do zamocowania liny + może przemieszczać się w przestrzeni.

F1 – siła oporu

F2 – siła działania

r – ramię siły F1 (promień krążka)

2r – ramię siły F2 (średnica krążka)

F1 = F2

W ŚWIECIE MATERII

TRZY STANY SKUPIENIA SUBSTANCJI

          Istnieją trzy stany skupienia: ciekły, stały i gazowy

- Ciała stałe: mają określony kształt, zmiana kształtu ciała, (co jest bardzo trudne) nie powoduje zmiany jego objętości

- Ciecze: nie mają określonego kształtu – przyjmują kształt naczynia, w którym się znajdują, są nieściśliwe i bardzo trudno zmienić ich określoną objętość

- Gazy: nie mają określonego własnego kształtu – przyjmują kształt naczynia zbiornika, w którym się znajdują wypełniając całą jego objętość, są ścisłe i rozprężliwe; gaz się rozpręża, jest rozprężliwy (doświadczenie z balonem) oraz uściśla się (powietrze w strzykawce można zmniejszyć)

          Ciała stałe mogą być:

- Sprężyste (sprężyna, gumka) a po odkształceniu wracają do pierwotnej pozycji

- Plastyczne (plastelina, ciasto) a po odkształceniu ciało zostaje odkształcone, ale nie kruszy się na kawałki

- Kruche (kreda, kamień, cegła) a ciało po odkształceniu kruszy się na wiele kawałków

          Te cechy nie są cechami na stałe przypisanymi danej substancji:

- glina jest substancją plastyczną, a po wypaleniu staje się substancją kruchą.

- stal jest substancją sprężystą, a w wysokiej temperaturze staje się substancją plastyczną.

HIPOTEZA O CZĄSTECZKOWEJ BUDOWIE CIAŁ

          Wszystkie ciała są zbudowane z cząsteczek, które są w ciągłym ruchu

          Zjawisko samorzutnego mieszania się różnych substancji nazywa się dyfuzją. Jego występowanie świadczy o cząsteczkowej budowie materii i nieustannym ruchu cząsteczek

          *Wszystkie ciała zbudowane są z cząsteczek niewidocznych gołym okiem i pod lupą – mają różny kształt i rozmiar (doświadczenia a woda i denaturat, kasza i groch a poziom obniża się, mniejsze cząsteczki wypełniają wolne przestrzenie pomiędzy większymi cząsteczkami)

1nn = 1 / 1000000000 m

Nanometr = jedna stu milionowe metro

          Dyfuzja: to zjawisko samorzutnego rozpuszczania się jednej substancji w drugiej

- w gazach trwa kilka minut (dezodorant, perfum, rozwożony obornik, wlewanie benzyny, zapach obiadu)

- w cieczach trwa kilka godzin do kilkunastu dni (woda z denaturatem, herbata z wodą)

- w ciałach stałych trwa kilka lat (płytka miedziana z płytką żelazną)

Osmoza: wymiana gazowa przez skórę i przenikanie substancji odżywczych z układu trawiennego do krwi

ZWIĄZEK MIĘDZY ŚREDNIĄ ENERGIĄ KINETYCZNĄ CZĄSTECZEK I TEMPERATURĄ CIAŁA

          Im temperatura ciała, wyższa to średnia szybkość cząsteczek tego ciała też jest wyższa, a co za tym idzie – średnia energii kinetycznej również jest wyższa

          Średnia prędkość cząsteczek

Wzór: V1 + V2 + v3 / 3 (n = liczba cząsteczek)

          Temperaturę wyrażamy w różnych skalach, m.in. skala Celsjusza i Kelwina.

100`C              =              wrzanie wody                            = 373 K

O`C              =              zamarzanie wody              = 273 K

-273`C              =              zero absolutne                            = 0 K

Różnica temperatur w obu skalach jest taka sama.

t = stopnie Celsjusza

T = stopnie Kelvina

t = T-273`

T = t+273`

Ruch cząsteczek, prędkość ma różne kierunki i zwroty, a także różne wartości, które ciągle się zmniejszają

SIŁY MIĘDZYCZĄSTECZKOWE

          Między cząsteczkami wszystkich ciał działają siły międzycząsteczkowe ogólnie są siłami przyciągania (rozlana herbata – każda cząsteczka przyciąga i jest przyciągana), wyjątek stanowi, jeżeli odległość między cząsteczkami są tak małe, że gdy przy próbie zmniejszenia objętości, pojawiają się siły międzycząsteczkowe odpychania (różnego rodzaju złamania – kreda plastik).

          Siły międzycząsteczkowe dzielimy na:

1         Siły spójności – działające między cząsteczkami tego samego ciała (np. woda i woda)

2         Siły przylegania – działające między cząsteczkami różnych ciał (np. woda i szkło)

V RÓŻNICA W BUDOWIE CIAŁ STAŁYCH CIECZY I GAZÓW

         
Cząsteczki, z których składają się ciała, są bardzo małe. Ich rozmiary wynoszą ok. 0,00000001 nn.

          Cząsteczki składają się z jeszcze mniejszych cząsteczek zwanych atomami.

Gazy (ściśliwe) - wypełniają całe naczynie

Ciecze (nieściśliwe -wypełniają naczynie do połowy

Ciała stałe - zachowują swój własny kształt i określoną objętość, cząsteczki nie mogą się przemieszczać (wykonują drgania).

VI GĘSTOŚĆ SUBSTANCJI

          Masa jest miarą ilości substancji.

          Substancje różnią się między sobą gęstością. Gęstość informuje nas o tym, jaka jest masa 1 metra sześciennego lub centymetra sześciennego danej substancji.

          Aby wyznaczyć gęstość danej substancji, należy masę ciała podzielić przez jego objętość.

          Masa odważnika jest wprost proporcjonalna do jego objętości, co oznacza, że iloraz tych wielkości jest stały.

ρ = m / V              = const.

ρ (ro) – gęstość

m – masa ciała

V - objętość

PRZEMIANY ENERGII W ZJAWISKACH CIEPLNYCH

ENERGIA WEWNĘTRZNA CIAŁA I JEJ ZMIANA PRZEZ WYKONANIE PROCY

          ...