ALGORYTM – Algorytm (słowo pochodzenia arabskiego) to przepis postępowania. Może być w formie tekstowej, graficznej, obrazowej.
Algorytm powinien być pełny, jednoznaczny, ścisły. Przy tych samych wprowadzonych wartościach powinien prowadzić zawsze do takiego samego wyniku.
Algorytmy zwykle formułowane są w sposób ścisły w oparciu o język matematyki.
Algorytm informatyczny:
Zamiast weź: „igłę” ⇒ weź „liczbę A”
Zamiast weź nitkę ⇒ weź „liczbę B”
Zamiast „nawlekaj” ⇒ wykonaj mnożenie: „A×B”
Zamiast „odłóż garderobę ⇒ „wydrukuj wynik”
Z algorytmu przechodzi się do „sieci działań”, a następnie do „programu komputerowego”, który steruje czynnościami komputera i urządzeń peryferyjnych.
MODELOWANIE- to czynność uzyskiwania wiedzy o świecie na podstawie obiektów go imitujących.
Model to obiekt zastępujący inny obiekt spotykany w rzeczywistości lub w umyśle twórcy.
Model prezentuje tylko wyróżnione cechy oryginału.
Wyróżnia się modele:
Fizyczne: a. mechaniczne, np. model statku; b. elektroniczne, np. obraz telewizyjny; c. wirtualne, np. informatyczne.
Abstrakcyjne: a. równania matematyczne; b. wzory chemiczne.
Biologiczne, np. królik doświadczalny.
Społeczne, np. grupa badana przez centrum badań opinii społecznej.
KINEMATYKA
dział mechaniki zajmujący się matematycznym opisem układów mechanicznych oraz badaniem geometrycznych właściwości tego ruchu.
Kinematyka abstrahuje od działających sił
i bezwładności ciał.
Podstawowe pojęcia kinematyki to:
przestrzeń
czas
współrzędne
tor ruchu
prędkość
przyspieszenie
prędkość kątowa
przyspieszenie kątowe
KINETYKA: dział dynamiki zajmujący się poruszającymi się pod działaniem sił ciałąmi materialnymi .
ZADANIA- RUCH
narysuj wykresy zmian drogi, prędkości i przyspieszenia w funkcji czasu na opisanym dystansie:
wioślarz przewiosłował pierwsze 500m ruchem jednostajnym przyspieszonym, środkowy 1000m ruchem jednostajnym, a ostatnie finiszowe 500m ruchem jednostajnie opóźnionym
maratończyk pierwsze 25km przebiegł ruchem jednostajnym, pomiędzy 25-35km przeżywał kryzys i poruszał się ruchem jednostajnie opóźnionym, ostatnie kilometry ruchem jednostajnie przyspieszonym
maratończyk-amator linie startu minął z prędkością V1 i utrzymywał ją na niezmienionym poziomie do 25 kilometra. Na kolejnych 10 kilometrach biegł ruchem jednostajnie przyspieszonym, później przeżył kryzys i biegł ruchem jednostajnie opóźnionym. Biegacz nie dobiegł do mety, stanął na 38 kilometrze.
RODZAJE SIL MECHANICZNYCH DZIAŁAJACYCH W SPORCIE:
bezwładności – prostoliniowa, odśrodkowa
grawitacji – Ziemi, Księżyca
tarcia – statycznego, kinetycznego
oporu ośrodka – płynów: cieczy, gazu
naprężeń ciał stałych
sprężystości – statycznej, kinetycznej
parcia / ciśnienia
wyporu
ruchu powietrza – wiatr, unoszenie
ruchu wody - fal, prądów, pływu
ciągu / siła nośna
rozproszenia / eksplozji
odrzutu
zewnętrzny efekt działania sił mięśniowych – własnych, trenera, partnerów, przeciwników
działanie silników – spalinowych, elektrycznych
ZASADA ZACHOWANIA PĘDU:
Jeżeli na jakiś układ ciał nie działają siły (oddziaływania) zewnętrzne, wtedy układ ten ma stały pęd.
jeżeli F = 0, to p = const
Zmienić pęd układu może tylko siła działająca z zewnątrz układu.
m1V1=m2V2
Przykłady zadań i problemów, do rozwiązania których używamy pojęcia pędu:
- statek zderza się z krą lodową i grzęźnie w niej - pęd statku i kry po zderzeniu jest taki sam jak pęd statku przed zderzeniem.
- kula uderza w deskę i przebija ją na wylot, zmniejszając przy tym swoją prędkość - kula oddaje część swojego pędu desce.
- jedna kula bilardowa uderza w drugą - kula uderzająca przekazuje część (lub całość) pędu drugiej kuli.
- bramkarz łapie lecącą piłkę - wraz z piłką dostaje także jej pęd.
- zderzenia kul - zarówno sprężyste (kule odskakują od siebie, tak jak kule bilardowe), jak i niesprężyste (kule się łączą po zderzeniu).
i inne - np. biegnący człowiek wskakuje do wózka lub łódki.
ZASADA ZACHOWANIA ENERGII:
- Jedna z podstawowych zasad fizyki mówiąca, że w każdym izolowanym układzie fizycznym całkowita suma energii jest stała (nie zmienia się w czasie)
- Jeżeli układ ciał jest odizolowany od wpływu sił zewnętrznych, to mogą następować zmiany energii poszczególnych ciał, ale całkowita suma ich energii musi pozostać taka sama.
Prawo zachowania energii mechanicznej
- Zasada, która mówi, że podczas ruchu ciała bez sił niezachowawczych (tj. oporu, tarcia, lepkości itp.) jego całkowita energia mechaniczna, (czyli suma energii kinetycznej i potencjalnej) się nie zmienia.
EM=EK+EP
ZADANIA– zasada zachowania energii mechanicznej:
Jaką moc rozwinął zawodnik, który podniósł sztangę o masie m=100 kg na 1 metr w czasie t=1s, masa zawodnika 100kg.
Z jakiej wysokości musiałby spaść samochód, aby w momencie uderzenia mieć prędkość
V=180 km/h
Z jakiej wysokości musi skoczyć pionowo do wody skoczek o masie m=50kg, aby zanurzyć się w niej na 4 metry, średnie opory ruchu w wodzie F=1250N.
ZADANIA – zasada zachowania pędu:
Z działa o masie 1 tony wystrzelono poziomo pocisk o masie 20 kg z prędkością 400 m/s. Oblicz prędkość odrzutu armaty.
Oblicz wielkość siły działającej na gimnastyka o masie 50 kg w skrajnym górnym i dolnym położeniu, gdy wykonuje kołowrót wielki z prędkością 5 rad/s. Odległość OSC gimnastyka od osi obrotu wynosi 1m
DŹWIGNIE:
MASZYNY PROSTE :
Podstawowymi maszynami prostymi jest dźwignia i równia pochyła, pozostałe maszyny są rozwinięciem lub szczególnym przypadkiem wyżej wymienionych.
- Podstawowe maszyny proste to:
obrotowe
dźwignia
kołowrót
przekładnia (zębate, cierne, pasowe, łańcuchowe, śrubowe)
blok (krążek) / wielokrążek
przesuwne
równia pochyła
klin
śruba
JEDNOSTKI PODSTAWOWE – zdefiniowane przez opis doświadczenia umożliwiającego wybór określonej wartości tej wielkości, np. metr w układzie SI.
7 jednostek podstawowych:
metr - m - podstawowa jednostka długości, to odległość, jaką pokonuje światło w próżni w czasie 1/299 792 458 s
kilogram - kg - podstawowa jednostka masy
sekunda - s - podstawowa jednostka czasu
amper - A - podstawowa jednostka natężenia prądu elektrycznego
kelwin - K - podstawowa jednostka temperatury
mol - mol - podstawowa jednostka liczności materii
kandela - cd - podstawowa jednostka światłości, natężenia światła
JEDNOSTKI POCHODNE – jednostki zdefiniowane przez odniesienie do jednostek podstawowych, np. jednostka siły niuton (N) ma wymiar kg*m/s².
- jednostki pochodne, spójne z jednostkami podstawowymi i uzupełniającymi,
wielkość | nazwa | oznaczenie | w jednostkach podstawowych |
---|---|---|---|
siła | niuton | N | kg·m·s-2 |
ciśnienie | paskal | Pa | kg·m-1·s-2 |
energia, praca | dżul | J | kg·m2·s-2 |
moc | wat | W | kg·m2·s-3 |
RUCHLIWOŚĆ:
Jest określona liczbą stopni swobody w połączeniu tzn. liczbą możliwych do wykonania ruchów. Każda możliwość ruchu to jeden stopień swobody. Zablokowany ruch to więź. Można wyzwolić od 1 do 3 stopni swobody.
RUCHOMOŚĆ :
Jest określona poprzez kątową odległość pomiędzy skrajnym położeniem ogniw kostnych tworzących staw