Siła - wektorowa wielkość fizyczna będąca miarą oddziaływań fizycznych między ciałami. Jednostką miary siły w układzie SI jest niuton [N] 1N=1$\frac{kg*m}{s^{2}}$
$$\overrightarrow{\mathbf{F}}\mathbf{=}\frac{\mathbf{d}\overrightarrow{\mathbf{p}}}{\mathbf{\text{dt}}}\mathbf{=}\frac{\mathbf{d}}{\mathbf{\text{dt}}}\left( \mathbf{m*}\overrightarrow{\mathbf{v}} \right)\mathbf{= m*}\overrightarrow{\mathbf{a}}$$
$\overrightarrow{F}$- siła wektorowa
m - masa,
$\overrightarrow{a}$ - wektor przyspieszenia
Siła bezwładności - siła pojawiająca się w nieinercjalnym układzie odniesienia, będąca wynikiem przyspieszenia tego układu.
$$\overrightarrow{\mathbf{F}_{\mathbf{b}}}\mathbf{= - m*}\overrightarrow{\mathbf{a}}$$
Zasada d' Alemberta - sposób ogólnego sformułowania praw ruchu dla układu punktów materialnych, których ruch ograniczony jest więzami holonomicznymi dwustronnymi.
$$\overrightarrow{\mathbf{F}}\mathbf{\ }\mathbf{+}\overrightarrow{\mathbf{F}_{\mathbf{b}}}\mathbf{= 0}$$
Siła Coriolisa - efekt występujący w obracających się układach odniesienia. Dla obserwatora pozostającego w takim układzie objawia się zakrzywieniem toru ciał poruszających się wewnątrz niego.
$$\overrightarrow{\mathbf{F}_{\mathbf{c}}}\mathbf{= 2*m*}\overrightarrow{\mathbf{v}}\mathbf{x}\overrightarrow{\mathbf{\omega}}$$
$\overrightarrow{\omega}$ - prędkość kątowa z jaką obraca się układ odniesienia
$\overrightarrow{v}$ - prędkość ciała
Praca - skalarna wielkość fizyczna, miara ilości energii przekazywanej między układami fizycznymi w procesach
$$\mathbf{W =}\overrightarrow{\mathbf{F}}\mathbf{*}\overrightarrow{\mathbf{s}}\mathbf{=}\left| \overrightarrow{\mathbf{F}} \right|\mathbf{\ }\left| \overrightarrow{\mathbf{s}} \right|\mathbf{\ cos \propto}$$
W - Praca
$\overrightarrow{F}$ - wektor siły
$\overrightarrow{s}$ - wektor drogi
cos∝ - kąt między kierunkiem siły, a kierunkiem przesunięcia
W przypadku jak nie działają żadne siły na ciało:
$$\mathbf{W =}\mathbf{E}_{\mathbf{k}}\mathbf{=}\frac{\mathbf{m}\mathbf{v}^{\mathbf{2}}}{\mathbf{2}}$$
m - masa ciała
v - prędkość ciała
Moc Średnia - skalarna wielkość fizyczna określająca pracę wykonaną w jednostce czasu przez układ fizyczny. jednostka Watt [W]=$\frac{kg*m^{2}}{s^{3}}$
$\mathbf{P}_{\mathbf{sr}}\mathbf{=}\frac{\mathbf{W}}{\mathbf{t}}$ t - czas
Moc chwilowa - wyraża ona zmianę energii dostarczonej do odbiornika W w czasie t
$$\mathbf{P =}\operatorname{}\frac{\mathbf{W}}{\mathbf{t}}\mathbf{= U*i =}\frac{\mathbf{\text{dW}}}{\mathbf{\text{dt}}}$$
$$\mathbf{P =}\overrightarrow{\mathbf{F}}\mathbf{*}\frac{\mathbf{d}\overrightarrow{\mathbf{r}}}{\mathbf{\text{dt}}}\mathbf{=}\overrightarrow{\mathbf{F}}\mathbf{*}\overrightarrow{\mathbf{v}}$$
P - moc
$\overrightarrow{v}$ - chwilowa prędkość ciała
Opory ruchu - nazywamy wszystkie siły działające na poruszające się ciało fizyczne, które przeciwdziałają poruszaniu się tego ciała.
Tarcie poślizgowe - tarcie występujące na styku dwóch ciał stałych (jest tarciem zewnętrznym), gdy ciała przesuwają się względem siebie lub gdy ciała spoczywają względem siebie a istnieje siła dążąca do przesunięcia ciał.
$$\overrightarrow{\mathbf{F}_{\mathbf{T}}}\mathbf{= - \mu}\mathbf{F}_{\mathbf{N}}\frac{\overrightarrow{\mathbf{v}}}{\overrightarrow{\left| \mathbf{v} \right|}}$$
μ - współczynnik tarcia poślizgowego
FN - Wartość siły nacisku ciała(składowa prostopadłej do powierzchni poślizgu)
$\frac{\overrightarrow{v}}{\overrightarrow{\left| v \right|}}$ - wersor skierowany w kierunku ruchu ciała
Współczynnik tarcia poślizgowego ma z reguły różne wartości w chwili rozpoczęcia ruchu (współczynnik tarcia statycznego μS) oraz w trakcie ruchu (współczynnik tarcia kinetycznego μk), przyczym μS > μk
Opór toczenia - siła oporu występująca podczas toczenia się ciała i przeciwdziałająca się toczeniu.
$$\overrightarrow{\mathbf{M}}\mathbf{=}\overrightarrow{\mathbf{r}}\mathbf{x}\overrightarrow{\mathbf{F}}$$
$\overrightarrow{r}$ - wektor położenia punktu przyłożenia siły względem chwilowej osi obrotu O
$\overrightarrow{F}$ - siła wprawiająca ciało w ruch
M - moment
M=μTFN
μT - współczynnik tarcia toczenia
$$\mathbf{F =}\mathbf{\mu}_{\mathbf{T}}\frac{\mathbf{F}_{\mathbf{N}}}{\mathbf{r}}$$
r- promień krzywizny
Elektrostatyka - zajmuje się badaniem pól elektrycznych wytworzonych przez nieruchome ładunki. ładunki
różno imienne się przyciągają, a jedno imienne się odpychają.
Prawo Coulomba - siła wzajemnego oddziaływania dwóch punktowych ładunków elektrycznych jest wprost proporcjonalna do iloczynu tych ładunków i odwrotnie proporcjonalna do kwadratu odległości między nimi.
Ładunki elektryczne wytwarzają wokół siebie pole elektryczne – obszar przestrzeni w którym na umieszczone ładunki działają siły elektryczne. Rozróżnia się pola fizyczne skalarne i wektorowe. W przypadku pola skalarnego wielkość skalarna (np. temperatura) przyjmuje określoną wartość w każdym punkcie przestrzeni. W przypadku pola wektorowego wielkość wektorowa (np. siła oddziaływania Culomba) przyjmuje w każdym punkcie przestrzeni wartość kierunek i zwrot.
Wektor natężenia pola elektrycznego -
$$\overrightarrow{\mathbf{E}}\mathbf{=}\frac{\overrightarrow{\mathbf{F}}}{\mathbf{q}}$$
q- ładunek znajdujący się w polu elektrycznym
$\overrightarrow{F}$ - siła z jaką pole oddziałuje na ten ładunek
Pole elektrostatyczne jest polem zachowawczym (działające w nim siły są zachowawcze). Sensowne jest więc wprowadzenie dla niego energii potencjalnej.
Energia potencjalna ładunku punktowego jest równa pracy, jaką wykonują siły pola , aby przenieść ładunek z danego punktu do nieskończoności.
Potencjał pola elektrostatycznego- Stosunek energii potencjalnej U ładunku q do wartości tego ładunku.
$$\mathbf{\varphi =}\frac{\mathbf{U}}{\mathbf{q}}$$
Napięcie elektryczne - Różnica potencjałów między dwoma punktami nosi nazwę
Powierzchnie ekwipotencjalne - czyli powierzchnie o jednakowym potencjale. Powierzchnie te są prostopadłe do linii sił pola.
Prąd elektryczny jest uporządkowanym ruchem ładunków. Ładunki przenoszone są za pośrednictwem nośników ładunku. Za umowny kierunek prądu przyjmuje się kierunek ruchu nośników dodatnich.
Natężeniem prądu I nazywamy stosunek ładunku Q przepływającego przez dany przekrój poprzeczny przewodnika S do czasu przepływu t tego ładunku: ( amper [A] = $\frac{\lbrack C\rbrack}{\lbrack s\rbrack}$ C- kulomb , s - sekunda)
$$\mathbf{I =}\frac{\mathbf{Q}}{\mathbf{t}}$$
Opór elektryczny ( om [Ω=$\frac{\mathbf{\lbrack V\rbrack}}{\mathbf{\lbrack A\rbrack}}$ )
$$\mathbf{R =}\frac{\mathbf{U}}{\mathbf{I}}$$
U - napięcie
I - natężenie
Prawo Ohma - stosunek napięcia między dwoma punktami przewodnika do natężenia przepływającego przez niego prądu jest wielkością stałą i nie zależy ani od napięcia, ani od natężenia prądu.
$$\mathbf{I =}\frac{\mathbf{U}}{\mathbf{R}}$$
Opór danego przewodnika - zależy od jego wymiarów. Jest on wprost proporcjonalny do długości l i odwrotnie proporcjonalny do przekroju poprzecznego S przewodnika:
$$\mathbf{R = \rho}\frac{\mathbf{l}}{\mathbf{S}}$$
ρ - opór właściwy
Przewodnictwo właściwe -
$$\mathbf{\sigma =}\frac{\mathbf{1}}{\mathbf{\rho}}$$
$$\left\lbrack \frac{\mathbf{1}}{\mathbf{\mathrm{\Omega}}\mathbf{*}\mathbf{m}} \right\rbrack$$
Pole magnetyczne - źródło pola magnetycznego to prądy elektryczne. Jest opisane przez 2 wektory: wektor indukcji magnetycznej $\overrightarrow{B}$ i wektor natężenia pola magnetycznego $\overrightarrow{H}$
Wektor $\overrightarrow{B}$ opisuje właściwości dynamiczne pola, a jest określany przez siłę działającą na przewodnik o długości l, w którym płynie prąd o natężeniu I.
$\overrightarrow{F} = I*\overrightarrow{l}$ x$\overrightarrow{B}$
Siła Lorentza - siła działająca na ładunek q poruszający się z prędkością $\overrightarrow{v}$ w polu magnetycznym $\overrightarrow{B}$.
$\overrightarrow{F_{L}} = q*\overrightarrow{v}$ x$\overrightarrow{B}$
Masa jonów M : $\mathbf{M =}\frac{\mathbf{B}^{\mathbf{2}}\mathbf{q}}{\mathbf{8}\mathbf{U}}\mathbf{x}^{\mathbf{2}}$
Jednostka indukcji magnetycznej - tesla [T]. $\left\lbrack \mathbf{T} \right\rbrack\mathbf{=}\left\lbrack \frac{\mathbf{N}}{\mathbf{A*m}} \right\rbrack$
1T=104Gs (gaus)
Wzór Ampera - ∮lHl * dl = I - definiuje wektor $\overrightarrow{H}$
Związek miedzy wektorami $\overrightarrow{B}$ i $\overrightarrow{H}$ w próżni : $\overrightarrow{B} = \mu_{o}*\overrightarrow{H}$
μo - przenikalność magnetyczna próżni
NATĘŻENIE POLA W PUNKCJE ODLEGŁYM o R od przewodnika z prądem (w przypadku okręgów) jest równe
$$\left| \overrightarrow{H} \right| = \frac{I}{2*\pi*R}$$
jednostka natężenia pola magnetycznego - [A m-1]
prawo Biotta – Savarta. Jeżeli przez przewod przepływa prąd o natężeniu I, to każdy element o długości dl tego przewodnika wytwarza w punkcie określonym przez wektor wodzący $\overrightarrow{r}$ elementarne pole magnetyczne $d\overrightarrow{H}$
$$d\overrightarrow{H} = \frac{I*d\overrightarrow{l}x\overrightarrow{r}}{4*\pi*r^{3}}$$
Jeżeli w obwodzie elektrycznym płynie prąd zmienny, to obwód ten
znajduje się w zmiennym polu magnetycznym, które sam wytwarza.
Spowoduje to wyindukowanie się w obwodzie siły elektromotorycznej.
Zjawisko to nazywamy samoindukcją, a wytworzona siłę
elektromotoryczną indukcji.
Indukcyjność (współczynnik indukcji własnej) - $L = \mu\mu_{o}A\frac{N^{2}}{l}$
Jednostka - 1henr $1H = 1\frac{V_{S}}{A}$
O zjawisku indukcji wzajemnej mówimy wtedy, jeśli siła elektromotoryczna indukcji wzbudzona jest w przewodniku, który znajduje się w polu magnetycznym innego przewodnika.
Współczynnik indukcji wzajemnej - $M_{12} = \mu\mu_{o}A_{2}\frac{N_{1}N_{2}}{l_{1}}$