Materiał powtórzeniowy z klasy 1.

1. Co to jest ruch jednostajny? To ruch, w którym w jednakowych odstępach czasu ciało przebywa jednakowe odcinki drogi. Ruch ten
może być prostoliniowy, po okręgu i po każdej innej linii zwanej torem ruchu.

2. O czym mówi prędkość? Mówi ile drogi przebywa ciało w jednostce czasu ( ściślej: w przeliczeniu na jednostkę czasu). Na przykład
prędkość dźwięku to 333m/s, ale można podać też 1200 km/h mimo, że żaden dźwięk nie porusza się przez godzinę, bo zanika dużo
wcześniej.

3. Jak obliczamy prędkość?

W ruchu jednostajnym prędkość liczymy ze wzoru:

t

s

v

=

gdzie s to droga od początku ruchu, t cały czas tego ruchu. W ruchu zmiennym prędkość ulega ciągłym zmianom, dlatego możemy ją
obliczać tylko na krótkiej drodze i w krótkim czasie. Używamy wtedy nie całej drogi s, a jej krótkiego wycinka ∆s i nie całego czasu a
tylko jego krótkiego fragmentu ∆t.

t

s

v

∆

∆

=

Tak obliczoną prędkość nazywa się często chwilową.

4. Co to jest prędkość średnia? To prędkość wyliczona dla ruchu zmiennego na całej drodze i w całym czasie, tak jakby ruch był
jednostajny.

5. Co to jest ruch jednostajnie przyśpieszony? To ruch, w którym w jednakowych odstępach czasu prędkość wzrasta o tyle samo.

6. O czym mówi przyśpieszenie? Mówi, o ile przyrasta prędkość w jednostce czasu (ściślej: w przeliczeniu na jednostkę czasu).

Obliczamy ze wzoru:

t

v

a

∆

∆

=

gdzie ∆v zmiana prędkości, czyli różnica między jej wartością na końcu pewnego odstępu czasu ∆t i wartością na początku tego
odstępu.

7. Ile wynosi przyspieszenia ziemskie?

2

2

s

m

10

s

m

81

,

9

g

≈

=

8. Podaj wzory na prędkość i drogę w ruchu jednostajnie przyśpieszonym.
Na prędkość:

at

v

v

0

+

=

bo co sekundę prędkość wzrasta o a, a więc po czasie t sekund o at. Prędkość początkowa jest tu oznaczona przez v

o

.

Na drogę:

2

at

t

v

s

2

0

+

=

(pierwszy człon oznacza drogę, która przebyłoby ciało nie zmieniając prędkości, drugi to droga przebyta dodatkowo na skutek
przyśpieszania)

9. Podaj I zasadę dynamiki Newtona:
W skrócie: Jeśli na ciało nic nie działa, to nie rusza się ono lub leci w tą stronę i z taką prędkością jak leciało.
Dokładnie: Jeśli na ciało nie działa żadna siła lub działające siły się równoważą (tzn: wzajemnie likwidują, ciągnąc w przeciwne strony),
to pozostaje ono w spoczynku lub porusza się ruchem jednostajnym prostoliniowym.

10. Czy ta zasada jest zawsze słuszna? Tak, z punktu widzenia kogoś, kto nie kręci się względem Wszechświata, ani nie zwalnia i nie
przyśpiesza (czyli z punktu widzenia "inercjalnego układu odniesienia"). W układach odniesienia nieinercjalnych, a więc kręcących się,
przyspieszających lub hamujących spełniona nie jest.

11. Czy klasa jest układem inercjalnym? W krótkim odstępie czasu (kilku sekund, nawet minut) tak można przyjąć, w dłuższym mogą
ujawniać się efekty obrotu Ziemi dookoła osi.

12. Podaj II zasadę dynamiki Newtona:
Jeśli na ciało działa niezrównoważona siła, to doznaje ono przyspieszenia w jej kierunku proporcjonalnego do siły, a odwrotnie
proporcjonalnego do masy. (Prosto mówiąc, gdy ciągniemy ciało, a nic nam nie przeciwdziała, to porusza się ono coraz szybciej w naszym
kierunku, tym szybciej im mocniej ciągniemy, ale tym słabszy jest efekt im ciało jest masywniejsze).

wzór na II zasadę dynamiki: a =

m

F

gdzie a to przyśpieszenie, F siła, m masa ciała.

13. Podaj wzór na siłę wynikający z II zasady dynamiki. F=ma

14. Co to jest 1 niuton? To siła, która masie 1 kg nadaje przyspieszenie

2

s

m

1

.

Znaczy to, że pod wpływem działania tej siły nieruchomy kilogram nabrałby po sekundzie prędkość

s

m

1

.

(Zauważ , że działając na ciało o masie kilku kilogramów nadałaby przyspieszenie kilka razy mniejsze).

15. Jaką masę trzeba położyć na ręce, by poczuć siłę 1 N? Należy położyć 0,1 kg. Jeden kilogram dałby już siłę około 10 N, zgodnie ze
wzorem:

F = mg = 1kg 9,81

2

s

m

16. Podaj III zasadę dynamiki Newtona.
Jeśli ciało A działa na ciało B, to ciało B działa na A taką samą siłą, lecz o przeciwnym zwrocie.
Na przykład samochód z pijanym kierowcą uderza w drzewo z pewną siłą i je łamie. W tym samym czasie drzewo swą bezwładnością
stawia opór i zgniata karoserię taką samą siłą.

17. Co to jest ciężar ciała?
To efektywna siła z jaką Ziemia (inna planeta, księżyc itp) przyciąga dane ciało. Jest siłą grawitacji pomniejszoną o siłę z jaką na skutek
ruchu wirowego wokół planety ciało chce się oddalić.

Wzór: F=mg

Ogólniej: ciężar ciała to wartość siły, którą pokazuje waga sprężynowa na jakiej ważymy ciało. W windzie przyspieszającej do góry,
ciężar wskazywany przez wagę sprężynową byłby większy niż mg, bo przedmioty są "wciskane" w podłoże. W spadającej windzie waga z
kolei nie wykazałaby żadnego ciężaru.

18. Podaj prawo powszechnego ciążenia (wzór na siłę grawitacji).
Każde dwa ciała we Wszechświecie przyciągają się siłą grawitacji proporcjonalną do masy każdego z nich, a odwrotnie proporcjonalną do
kwadratu odległości między nimi.

2

r

GMm

F

=

19. O czym mówi stała grawitacji G? (Jej wartość liczbowa) mówi, z jaką siłą przyciągają się dwa kilogramy z odległości 1 m. Jest to

bardzo mała siła.

2

2

11

kg

Nm

10

67

,

6

G

−

•

=

20. O czym mówi gęstość ciała? Mówi, ile masy jest zawartej w jednostce objętości.

gdzie M masa ciała, V jego objętość. Na przykład gęstość wody to

3

dm

kg

1

21. Podaj prawo Coulomba.
Każde dwa ładunki elektryczne działają na siebie (przyciągają lub odpychają) siłą proporcjonalną do ich wartości, a odwrotnie
proporcjonalna do kwadratu odległości między nimi.

2

r

kQq

F

=

, gdzie k = 9 10

9

Nm

2

/C

2

22. O czym mówi stała Coulomba k? Jej wartość mówi z jaką siłą działają na siebie dwa kulomby z odległości 1 m. Jest to bardzo duża
siła 9 10

9

N (bo kulomby to bardzo duże ładunki).

23. Ile elektronów ma 1 kulomb? 6 10

18

elektronów

24. O czym mówi natężenie pola elektrycznego? Mówi jaką siłą działałoby pole na jeden kulomb umieszczony w danym miejscu.

Wzór:

q

F

E

=

, gdzie F to siła działająca na dowolny ładunek q (tzw. ładunek próbny) umieszczony w danym miejscu.

25. Co to jest prąd elektryczny? To uporządkowany ruch ładunków elektrycznych.

26. W którą stronę płynie prąd? Od + do -.

27. O czym mówi natężenie prądu elektrycznego? Mówi ile ładunku przepływa przez poprzeczny przekrój przewodu w ciągu 1 s.

wzór:

t

q

I

=

, gdzie q ładunek, który przepłynął w czasie t.

28. Kiedy natężenie prądu elektrycznego wynosi 1 amper? Wtedy gdy w ciągu sekundy przez poprzeczny przekrój przewodu przepłynie 1
kulomb.

s

1

C

1

A

1

=

29.Co to jest siła elektrodynamiczna? To siła, z jaka pole magnetyczne działa na przewody z prądem elektrycznym.
Wzór: F = BIL
Gdzie B – pole magnetyczne (dokładna nazwa: indukcja pola magnetycznego), I natężenie prądu, L długość przewodu.
Siła elektrodynamiczna porusza wirnikami silników elektrycznych.

29. Co to jest siła Lorenza? To siła, z jaką pole magnetyczne działa na ładunki w ruchu. Jej szczególnym przypadkiem jest siła
elektrodynamiczna.

Wzór: F= Bqv , gdzie B – pole magnetyczne (dokładna nazwa: indukcja pola magnetycznego), q ładunek, v prędkość ładunku.
Siła ta jest wykorzystywana w telewizorach i monitorach komputerów do sterowania wiązką elektronów, która na skutek termoemisji
wyskakuje z „działa elektronowego” i pada na pokryty luminoforem ekran.

30. Kiedy pole magnetyczne ma wartość jednej tesli? Gdy działa siłą 1N na przewód o długości 1m z prądem o natężeniu 1 A.

Ze wzoru na siłę elektrodynamiczną wyliczamy B:

IL

F

B

=

zatem wzór na teslę:

m

1

A

1

N

1

T

1

•

=

31. Co to jest siła dośrodkowa?

To siła, która musi istnieć, by ciało się po okręgu poruszało. Wzór:

r

mv

F

2

=

Izaak Newton wykazał, że w ruchu jednostajnym po okręgu jest przyspieszenie o ogólniejszym charakterze, tzw przyspieszenie
dośrodkowe. Nie powoduje ono zmiany wartości prędkości,

v

2

r

a zmianę kierunku wektora prędkości. Wzór na nie to a = ....

32. Jak obliczamy prędkość w ruchu jednostajnym po okręgu?

T

r

2

v

π

=

gdzie T to okres obiegu, czyli czas jednego obiegu.

33. O czym mówi prędkość kątowa? Mówi, jaki kąt zakreśla ciało w przeliczeniu na jednostkę czasu.

T

2

π

=

ω

wgdzie 2π to kąt pełny wyrażony w radianach.

34. Co to jest radian? To kąt, który z okręgu wycina łuk o długości promienia. Ma około 57 stopni.

35.Jak obliczamy pracę mechaniczną? W = F s , gdzie F to siła, s droga.

36. Co to jest dżul? To praca siły 1N na drodze 1m. (dłużej: To praca, jaką wykonujemy siłą 1 N przesuwając ciało o 1m)
wzór: 1J = 1N 1m

37. O czym mówi moc? Mówi ile pracy jest wykonywanej w jednej sekundzie.
Wzór:

t

W

P

=

38. Kiedy moc wynosi 1 wat? Gdy w ciągu sekundy wykonywana jest praca o wartości 1 J.

s

1

J

1

W

1

=

W żarówce 100 watowej co sekundę nad przepchaniem elektronów przez włókno wykonywana jest praca 100 J czyli taka jak przy
podniesieniu 10 kg wiadra wody na wysokość 1m.

39. O czym mówi napięcie elektryczne między dwoma punktami? Mówi ile pracy jest wykonywanej nad 1 kulombem przy przeniesieniu
go z jednego punktu do drugiego.

q

W

U

=

40. Kiedy napięcie wynosi 1 V? Gdy przy przeniesieniu ładunku 1 C z punktu do punktu wykonywana jest praca 1J.

s

1

J

1

V

1

=

Napięcie 230 V oznacza, że przy przepływie 1 kulomba wykonywana jest praca 230 J.

41. Co to jest potencjał? To napięcie między „masą” , uziemieniem, a danym punktem (w fizyce między „nieskończonością” a danym
punktem).

42. Co mówi prawo Ohma? Mówi, że natężenia prądu płynącego przez przewód jest tyle razy większe ile razy większe napięcie
przyłożymy. Zatem stosunek napięcia do natężenia się nie zmienia i nosi nazwę oporu.

I

U

R

=

43. Kiedy opór elektryczny przewodu wynosi 1 ohm? Gdy po przyłożeniu napięcia 1 V popłynie przez przewód prąd o natężeniu 1 A.

A

1

V

1

1

=

Ω

44. Jak obliczamy pracę prądu elektrycznego? W = U I t
gdzie U to napięcie, I natężenie prądu, t czas przepływu.

45. Co to jest kilowatogodzina? To praca, jaką wykona ciało o mocy 1 kW w ciągu 1 godziny.

46. Co to jest siła elektromotoryczna źródła prądu? To napięcie, które ono wytwarza, gdy nie pobieramy z niego prądu. Gdy pobieramy
prąd napięcie jest mniejsze, bo źródło nie nadąża przesyłać ładunków z jednego zacisku do drugiego.

47. Co to jest energia? To zdolność do wykonania pracy. Ciało ma tyle energii, ile pracy może wykonać. Czyli jeśli może wykonać 100 J
pracy, to ma 100 J energii.

48. Jakie są dwa rodzaje energii mechanicznej? Kinetyczna, które wynika z ruchu ciała i potencjalna, która wynika z położenia.

2

mv

E

2

k

=

E

p

= mgh

49. O czym mówi ciśnienie?

Jaka siła działa na jednostkę powierzchni.

S

F

P

=

50. Kiedy ciśnienie wynosi 1 paskal?

Gdy siłą 1 N naciska na 1m

2

powierzchni.

2

m

N

1

Pa

1

=

50. Wymień jednostki podstawowe układu SI (Systeme Internatiomale).

kg, m, s, A, K, cd, mol

51. Dlaczego za podstawową jednostkę w elektryczności wzięto amper, a nie kulomb?
Bo przyrządy do mierzenia natężenia prądu jest łatwo zrobić, natomiast nie ma dotąd sposobów na liczenie olbrzymich ilości elektronów.
Nie definiuje się kulomba jako 1C=6 10

18

e, a jako ładunek, który przepływa w ciągu sekundy, gdy natężenie jest 1A.

1C=1A 1s