1. Zasada zachowania momentu pędu.

Masy ciał na które działają momenty sił, są to bryły sztywne. Dla każdego z tych ciał można zapisać drugą zasadę dynamiki dla ruchu obrotowego.

-suma wszystkich momentów (wypadkowa sił)

-całkowity moment pędu układu (całkowity kręt układu)

Jeżeli
, wtedy zasada zachowania pędu jest spełniona.

-kręt

-moment bezwładności

-prędkość kątowa

L jest stałe, zatem jeśli maleje I, musi wzrosnąć
, i odwrotnie.

Każda cząstka elementarna posiada własny moment pędu.

2. Zasada zachowania pędu.

Suma sił wewnętrznych jest równa 0,
-wypadkowa sił zewnętrznych.

-całkowity pęd układu

3. Zerowa zasada termodynamiki - pomiar temperatury.

Postulat który mówi o istnieniu parametru termodynamicznego zwanego temperaturą. Istnieje wektor skalarny zwany temperaturą będący własnością wszystkich układów termodynamicznych który osiąga jednakową wartość dla wszystkich układów znajdujących się w równowadze termodynamicznej. Do pomiaru temperatury stosujemy ciała, których własności zmieniają się wraz ze zmianą temp. np. rozszerzalność cieplna.

a -współczynnik proporcjonalności

x -wielkość termodynamiczna

Temp. T jest proporcjonalna do wartości x.

W stanie równowagi występują wszystkie trzy stany wody.

Temp. termodynamiczna (bezwzględna) powstała w oparciu o temp. standardową czyli ciśnienie gazu doskonałego funkcji temperatury.

4. I zasada termodynamiki - energia wewnętrzna, praca, ciepło.

-przyrost energii wewnętrznej ciała lub układu ciał jest równy sumie dostarczanego mu ciepła i pracy wykonanej na nim przez siły zewnętrzne.

Energia wewnętrzna -gdy układ posiada pewną energię wewnętrzną U, która jest funkcją stanu układu.

Jeżeli

U = const

Jeżeli U układu na który nie działają siły zewnętrzne, wzrasta o
to układ pobrał z otoczenia dodatnie ciepło
, jeżeli zmalała, to oddał ciepło.

5. II zasada termodynamiki - procesy odwracalne i nieodwracalne.

Są procesy zgodne z zasadą zachowania energii, które nigdy nie występują w przyrodzie. Nie spodziewamy się, by w słoneczny letni dzień zamarzł staw, oddawszy energię wewnętrzną otoczeniu. Zadaniem drugiej zasady termodynamiki jest włączyć do termodynamiki takie fakty doświadczalne, jej podstawą jest zdrowy rozsądek. Nie możliwe jest zbudowanie silnika termodynamicznego pracującego cyklicznie, który całe pobrane ciepło zamieniałby na pracę (nie jest możliwe zbudowanie idealnego silnika cieplnego - czyli perpetuum mobile drugiego rodzaju). Pozwala ona też na wprowadzenie entropii. Związana jest z pojęciem procesów odwracalnych i nieodwracalnych, z kierunkiem procesów zachodzących samorzutnie w układach izolowanych, z kierunkowością zjawisk w przyrodzie. Za pomocą pojęcia entropii druga zasada termodynamiki daje się wysłowić.

S>0

6. Statystyczny opis entropii.

Entropia - jeden z parametrów określających stan układu termodynamicznego.

Zmiana entropii układu w izotermicznym procesie bez zmiany temperatury układzie odwracalnym jest stała. W procesie nieodwracalnym entropia jest zawsze większa od tego stosunku.

Własności:

1. Wartość parametru stanu w układzie izolowanym powinny odpowiadać maksimum.

2. Entropia jest funkcją ciągłą i zależną od fazy masy.

-entropia

kierunek wzrostu entropii wyznacza kierunek upływu czasu

7. Pole elektryczne - wektor natężeń i indukcja.

Pole elektryczne -jest polem źródłowym, a jego źródłem jest ładunek elektryczny.

Natężenie pola elektrycznego -suma pól ładunków.

Działanie pola elektrycznego

1. Swobodne poruszanie ładunku elektrycznego (przepływ prądu).

2. Ograniczenia poruszania (powstanie pola indukcji elektrycznej).

Indukcja elektryczna.

Różni się od pola elektrycznego zewnętrznego co spowodowane jest polaryzacją ładunków.

Natężenie pola indukcji elektrycznej:

-wektor indukcji elektrycznej

-wektor polaryzacji

-wektor natężenia pola elektrycznego

8. Pole magnetyczne, własności.

W przestrzeni istnieje pole magnetyczne o indukcji
, jeżeli na ładunek elektryczny poruszający się w przestrzeni z prędkością
działa siła

- wzór Lorenca

Pole magnetyczne związane jest z ruchem ładunków. Siła działająca na przewodnik z prądem w polu magnetycznym

- wektor indukcji magnetycznej

H - wektor natężeń pola magnetycznego (abstrakcyjny wektor związany w ruchem ładunku)

μ - przenikalność magnetyczna ośrodka

Jednostką indukcji magnetycznej jest tesla [T].

9. Własności magnetyczne ciał.

- przenikalność magnetyczna

_r -względna przenikalność magnetyczna ośrodka

-bezwzględna przenikalność magnetyczna ośrodka

Ze względu na wartość
dzielimy ciała na :

- diamagnetyki (osłabiają pole magnetyczne)

- paramagnetyki

- feromagnetyki

Własności magnetyczne zależą od tego jak poruszają się ładunki. Większość skał to diamagnetyki.

10. Drgania wymuszone - zjawisko rezonansu, przykłady.

Drgania - to zmiany wielkości fizycznej względem pełnej wartości odniesienia (pole elektryczne).

-drgania okresowe - powtarzają się co okres

-drgania nieokresowe

- drgania wymuszone

Rezonans -wzrost amplitudy (jeżeli ω = Ω rośnie do nieskończoności).

F₀ -siła wymuszająca drgania układu

Ω -częstotliwość wymuszająca

amplituda
-drgania wymuszone. Amplituda i faza drgań wymuszonych mogą być różne (ϕ = Ψ) od amplitudy i fazy drgań wymuszającej.

11. Elektrostatyka, ładunek elektryczny, prawo Culomba.

Elektrostatyka -nauka o ładunku elektrostatycznym.

Ładunek elektryczny -jest własnością materii (cala materia składa się z ładunków elektrycznych.

Prawo Culomba

Dwa ładunki znajdujące się w polu elektrycznym oddziaływują na siebie z pewną siłą F.

ε -stała dielektryczna

Ładunek elektryczny jest źródłem pola elektrycznego. Jeżeli ładunek znajduje się w polu elektrycznym to oddziaływuje na niego siła:

12. Rodzaje fal sprężystych -przykłady ich wykorzystywania

Fale sprężyste - zaburzenia rozchodzą się w ośrodku stałych, ciekłych i gazowych polegające na przenoszeniu energii mechanicznej przez drgające cząsteczki ośrodka bez zmiany ich położenia.

W ciele stałym -fale poprzeczne i podłużne.

W cieczach i gazach -fale podłużne.

W wyniku nakładania się fal podłużnych i poprzecznych powstają fale powierzchniowe. Fale poprzeczne przypowierzchniowe mają dużą amplitudę drgań a wraz z głębokością ona maleje. Występuje tylko w ciałach stałych.

Fala poprzeczna jest wolniejsza od fali podłużnej: Vp > Vs > Vz

W sejsmologii - zajmuje się obserwacją i analizą fal sprężystych.

13. Kinematyczne równanie ruchu.

Ruch kinematyczny zachodzi w czasie i przestrzeni. Ruch opisuje się poprzez zmianę położeni punktu wobec układu odniesienia. Wybór układu odniesienia jest dowolny, by równania były jak najprostsze. Ruch punktu opisuje się w przestrzeni za pomocą zmian wektora wodzącego
(początek w punkcie 0 układu współrzędnych).

-kinematyczne równanie ruchu

Zbiór położeń punktu to trajektoria ruchu

Aby sklasyfikować ruch wprowadza się pewne wielkości klasyfikujące.

Prędkość w ruchu po okręgu jest do niego styczna

Przyspieszenie -jest to pochodna prędkości po czasie.

14. Przewodnictwo elektryczne ciał.

Zależy ono od ilości ładunków.

przewodniki 10²² elektronów/cm³ ρ ~ 10^-8 Ωm

półprzewodniki 10¹³ elektronów/cm³ ρ ~ 10^{-2, -6} Ωm

dielektryki 10 elektronów/cm³ ρ ~ 10¹⁶ Ωm

ρ -opis właściwy

15. Opis ruchu falowego -parametry fali.

Fala -jest zjawiskiem czasoprzestrzennym i związanym z rozprzestrzenianiem się zaburzeń ośrodka.

Podział:

Ze względu na rodzaj zaburzeń

-fala mechaniczna

-fala elektromagnetyczna

Istotą ruchu falowego jest przenoszenie energii bez przenoszenia materii. W zależności od kierunku drgań cząstek ośrodka w stosunku do kierunku rozchodzenia się fali wyróżnia się:

-fale podłużne (cząstki drgają równolegle do kierunku fali)

-fale poprzeczne(cząstki drgają prostopadle do kierunku rozchodzenia fali)

-fale powierzchniowe (szczególny przypadek)

Czoło fali - jest to powierzchnia łącząca wszystkie punkty do których dotarła fala.

Ze względu na kształt powierzchni falowej, fale dzielimy:

-płaskie - rozchodzą się w jednym kierunku

-kuliste - rozchodzą się w trzech kierunkach

Równanie ruchu falowego.

1. Funkcja falowa dotycząca fali rozprzestrzeniającej się w kierunku osi x

x -zmienna przestrzenna

t -zmienna czasowa

2. Rozprzestrzenianie się w dowolnym kierunku przez zaburzenia dowolnego kształtu

Dyfrakcja -jeżeli fala natrafia na przeszkodę i ulega zniekształceniu

Zasada Hoyhensa -każdy punkt ośrodka do którego dociera czoło fali staje się samodzielnym źródłem fali wysyłającym fale elementarne(kuliste).

Interferencja fali -nakładanie się fal o tej samej częstotliwości i długości. Amplituda drgań zmierza wtedy do nieskończoności.

16. Odbicie i załamanie fal.

Ruchem fali w ośrodku (dla światła) rządzi zasada Fermata fala porusza się tak by czas w którym przebywa drogę z punktu A do punktu B był minimalny.

-fala będzie się poruszać po linii prostej. Odbicie fali zgodne z zasadą Fermata. Jeżeli ośrodek jest jednorodny, ma tę samą prędkość to :

Opis ruchu

Zjawisko załamania i odbicia fali zgodnej z zasadą Fermata.

Sinus kąta padania jest równy stosunkowi prędkości do sin kąta odbicia.

17. Prąd elektryczny - różniczkowe prawo Ohma.

Przepływ w prądzie powoduję pole elektryczne, które po przyłożeniu napięcia przemieszcza się z prędkością światła (sam ruch ładunków jest powolny).

Różniczkowe prawo Ohma.

-przewodność własna

-oporność elektryczna

18. Dynamiczne równanie ruchu -przykłady.

Układy inercjalne -klasa układów (jeżeli nie działają siły albo spoczywają względem siebie lub poruszają się tylko ruchem jednostajnym.

19. Własności mechaniczne ciał.

Pod wpływem sił równoważnych ciała ulegają odkształceniu.

1. W cieczach i gazach możliwe są tylko odkształcenia objętościowe ( I stała sprężystości).

2. W ciałach stałych jednorodnych i izotropowych odkształcenia objętościowe i postaciowe (II stała sprężystości).

Istotą sprężystości są proporcjonalność naprężeń do odkształceń.

Prawo Hooke′a

σ = E ⋅ ε

1 - sprężystość

2 - plastyczność

3 - zerwanie

20.Drgania gasnące -opis ośrodka i brak materiału idealnie sprężystego

-częstotliwość drgań tłumionych

-współczynnik tłumienia

21. Drgania swobodne -brak sił zewnętrznych determinuje idealną sprężystość

-częstotliwość drgań

m -masa

ω -częstotliwość

Częstotliwość drgań własnych jest odwrotnie proporcjonalna do masy układu.

Częstotliwość drgań własnych zależy od jego długości.

Warunkiem drgań okresowych jest proporcjonalność przyspieszenia do częstotliwości drgań wkładu.

23. Natężenie i indukcja pola.

Prawo Coulomba

-natężenie pola

Jeżeli na ładunek działa siła, to znaczy, że znajduje się w polu elektrycznym.

Jeżeli są ładunki które mogą się swobodnie poruszać, to będą się poruszać na wielkie odległości.

Jeżeli ładunki są związane, nie mogą się poruszać -wtedy ciało się polaryzuje.

- pole indukcji elektrycznej

- stała dielektryczna

- natężenie pola elektrycznego

22. Główne siły w przyrodzie.

Siła tarcia

Pole elektryczne

1

---