Silniki cieplne – urządzenia zasilane dopływem ciepła, które przetwarzają energie wewnętrzną układu.
Czynnikiem roboczym w tego typu silnikach jest gaz.
Procesy zachodzące w nim maja charakter cykliczny teoretyczne podstawy konstrukcji silników cieplnych stworzył francuski inżynier Sadi Carnot. Cykl Carnota jest modelem idealnego silnika cieplnego.
Ruch drgający, w którym przyspieszenie w każdym punkcie jest wprost proporcjonalne do wychylenia nazywamy ruchem drgającym prostym albo harmonicznym
Okres drgan jest to czas jaki potrzebuje ciało na wykonanie jednego pełnego drgania
Amplituda maksymalne wychylenie ciała z poleżenia równowagi (w górę lub w dół)
Częstotliwość liczba drgań zachodzących w jednostce czasu.
Położeniem równowagi jest położenie zawieszonego na sprężynie nieruchomego ciężarka
Okres drgań zawieszone ciężarka obliczamy z:
Wahadło matematyczne jest to wyidealizowane ciało o masie m skupione w jednym punkcie zawieszone na nieważkiej i nierozciągliwej nici o długości l
Okres drgań wahadła nie zależy od amplitudy ani jego masy dzięki temu można za jego pomocą wyznaczyć wartość g
Napięcie powierzchniowe jest to dążenie powierzchni cieczy do kurczenia się
Menisk wklęsły tworzy się na powierzchni cieczy gdy wartość siły przylegania F1 jest większa od wartości siły przyciągania f2
Menisk wypukły tworzy się na powierzchni cieczy gdy wartość siły przylegania F1 jest mniejsza od wartości siły przyciągania F2
Zjawiskiem włoskowatości nazywamy podnoszenie się lub obniżenie poziomu cieczy w wąskich naczyniach
Obniżanie się poziomu cieczy w wąskim naczyniu występuje wtedy gdy pomiędzy cieczą a materiałem z którego wykonano ścianki naczynia tworzy się menisk wypukły.
Atomy powiązane siłami wzajemnego oddziaływani tworzą cząsteczki a te związki chemiczne
Siły międzycząsteczkowe są przyczyną występowania energii potencjalnej zwaną energią wiązania.
Energia wiązania jest równa pracy niezbędnej do rozciągnięcia cząsteczek znajdujących się w położeniu równowagi
Ciała bezpostaciowe (amorficzne) – to ciała w których atomy (cząst.) ułożone są w sposób chaotyczny. Charakteryzują się tym, że rozkład ich materii jest jednakowy we wszystkich kierunkach - jest izotopowy np. szkło, polimery, żywica, wosk, smoła.
Ciała krystaliczne - to ciała, których atomy (cząst.) przyjmują ściśle określone położenie tworząc regularną strukturę zwaną kryształem. Wśród ciał krystalicznych wyróżniamy:
- monokryształy – ciała krystaliczne o regularnym powtarzalnym ułożeniu cząsteczek w dużych obszarach, występują rzadko np. sól kuchenna. Cechuje je anizotropia czyli zależność ich właściwości fizycznych (mechanicznych, cieplnych, optycznych) od kierunku
- polikryształy – ciało składające się z ogromnej liczby mikroskopijnej wielkości kryształów rozmieszczonych chaotycznie względem siebie. Właściwości fizyczne polikryształu są niezależne od kierunku tzn. są izotropowe np. metale w warunkach normalnych
Własności sprężyste ciał - Gdy na ciało stałe działają siły zewnętrzne ulega ono odkształceniem
*odkształcenie sprężyste – mówimy wtedy gdy ciała, które po ustąpieniu siły zewnętrznej powracają do pierwotnego kształtu
*odkształcenie plastyczne – mówimy wtedy gdy ciała nie powracają do pierwotnego kształtu
Prawo Hooke’a – przyrost długości Δl jest wprost proporcjonalny do wartości siły rozciągającej F i długości początkowej ciała l0. Przyrost długości Δl ciała jest również odwrotnie proporcjonalny do pola przekroju poprzecznego S ciała
Własności elektryczne ciał stałych – Ciała stałe można podzielić na izolatory i przewodniki. Dobra przewodność prądu przez przewodniki bierze się z obecności wewnątrz ich struktury swobodnych elektronów, które znajdują się w ciągłym chaotycznym ruchu, nieustannie zderzając się ze sobą. Gdy do końca przewodnika przyłożymy napięcie, na chaotyczny ruch elektronów „nałoży się” ich uporządkowany przepływ wzdłuż przewodnika. Uporządkowany przepływ elektronów wzdłuż przewodnika tworzy prąd elektryczny. W przypadku elektronów wszystkie elektrony związane są z atomami i w zwykłych warunkach nie mogą być nośnikami prądu.
Wahadło matematyczne przy maksymalnym wychyleniu zaczyna zwalniać - zatrzymuje się i wraca. Więc przy najwyższym wychyleniu prędkość v=0. Siła grawitacji powoduje że huśtawka wraca z powrotem. Zaczynając od maksymalnego wychylenia i v=0 zaczyna się poruszać, więc prędkość zaczyna rosnąc. Rozpędza się (dzięki przyspieszeniu ziemskiemu) do momentu aż nie dotrze do pkt równowagi (będzie pionowo w dół) na dalszy jej ruch będzie działać już skierowana przeciwnie do jej ruchu siła wywoływana przez grawitacje, co za tym idzie będzie jej prędkość spadała. Zatem największą prędkość osiągnie jak będzie na najniższym położeniu.
Ciecze dążą do przyjmowania takich kształtów aby ich powierzchnia była jak najmniejsza. Dlatego też krople wody tworzące chmurę deszczową przyjmują kształt kuli.
Silniki cieplne – urządzenia zasilane dopływem ciepła, które przetwarzają energie wewnętrzną układu.
Czynnikiem roboczym w tego typu silnikach jest gaz.
Procesy zachodzące w nim maja charakter cykliczny teoretyczne podstawy konstrukcji silników cieplnych stworzył francuski inżynier Sadi Carnot. Cykl Carnota jest modelem idealnego silnika cieplnego.
Ruch drgający, w którym przyspieszenie w każdym punkcie jest wprost proporcjonalne do wychylenia nazywamy ruchem drgającym prostym albo harmonicznym
Okres drgan jest to czas jaki potrzebuje ciało na wykonanie jednego pełnego drgania
Amplituda maksymalne wychylenie ciała z poleżenia równowagi (w górę lub w dół)
Częstotliwość liczba drgań zachodzących w jednostce czasu.
Położeniem równowagi jest położenie zawieszonego na sprężynie nieruchomego ciężarka
Okres drgań zawieszone ciężarka obliczamy z:
Wahadło matematyczne jest to wyidealizowane ciało o masie m skupione w jednym punkcie zawieszone na nieważkiej i nierozciągliwej nici o długości l
Okres drgań wahadła nie zależy od amplitudy ani jego masy dzięki temu można za jego pomocą wyznaczyć wartość g
Napięcie powierzchniowe jest to dążenie powierzchni cieczy do kurczenia się
Menisk wklęsły tworzy się na powierzchni cieczy gdy wartość siły przylegania F1 jest większa od wartości siły przyciągania f2
Menisk wypukły tworzy się na powierzchni cieczy gdy wartość siły przylegania F1 jest mniejsza od wartości siły przyciągania F2
Zjawiskiem włoskowatości nazywamy podnoszenie się lub obniżenie poziomu cieczy w wąskich naczyniach
Obniżanie się poziomu cieczy w wąskim naczyniu występuje wtedy gdy pomiędzy cieczą a materiałem z którego wykonano ścianki naczynia tworzy się menisk wypukły.
Atomy powiązane siłami wzajemnego oddziaływani tworzą cząsteczki a te związki chemiczne
Siły międzycząsteczkowe są przyczyną występowania energii potencjalnej zwaną energią wiązania.
Energia wiązania jest równa pracy niezbędnej do rozciągnięcia cząsteczek znajdujących się w położeniu równowagi
Ciała bezpostaciowe (amorficzne) – to ciała w których atomy (cząst.) ułożone są w sposób chaotyczny. Charakteryzują się tym, że rozkład ich materii jest jednakowy we wszystkich kierunkach - jest izotopowy np. szkło, polimery, żywica, wosk, smoła.
Ciała krystaliczne - to ciała, których atomy (cząst.) przyjmują ściśle określone położenie tworząc regularną strukturę zwaną kryształem. Wśród ciał krystalicznych wyróżniamy:
- monokryształy – ciała krystaliczne o regularnym powtarzalnym ułożeniu cząsteczek w dużych obszarach, występują rzadko np. sól kuchenna. Cechuje je anizotropia czyli zależność ich właściwości fizycznych (mechanicznych, cieplnych, optycznych) od kierunku
- polikryształy – ciało składające się z ogromnej liczby mikroskopijnej wielkości kryształów rozmieszczonych chaotycznie względem siebie. Właściwości fizyczne polikryształu są niezależne od kierunku tzn. są izotropowe np. metale w warunkach normalnych
Własności sprężyste ciał - Gdy na ciało stałe działają siły zewnętrzne ulega ono odkształceniem
*odkształcenie sprężyste – mówimy wtedy gdy ciała, które po ustąpieniu siły zewnętrznej powracają do pierwotnego kształtu
*odkształcenie plastyczne – mówimy wtedy gdy ciała nie powracają do pierwotnego kształtu
Prawo Hooke’a – przyrost długości Δl jest wprost proporcjonalny do wartości siły rozciągającej F i długości początkowej ciała l0. Przyrost długości Δl ciała jest również odwrotnie proporcjonalny do pola przekroju poprzecznego S ciała
Własności elektryczne ciał stałych – Ciała stałe można podzielić na izolatory i przewodniki. Dobra przewodność prądu przez przewodniki bierze się z obecności wewnątrz ich struktury swobodnych elektronów, które znajdują się w ciągłym chaotycznym ruchu, nieustannie zderzając się ze sobą. Gdy do końca przewodnika przyłożymy napięcie, na chaotyczny ruch elektronów „nałoży się” ich uporządkowany przepływ wzdłuż przewodnika. Uporządkowany przepływ elektronów wzdłuż przewodnika tworzy prąd elektryczny. W przypadku elektronów wszystkie elektrony związane są z atomami i w zwykłych warunkach nie mogą być nośnikami prądu.
Wahadło matematyczne przy maksymalnym wychyleniu zaczyna zwalniać - zatrzymuje się i wraca. Więc przy najwyższym wychyleniu prędkość v=0. Siła grawitacji powoduje że huśtawka wraca z powrotem. Zaczynając od maksymalnego wychylenia i v=0 zaczyna się poruszać, więc prędkość zaczyna rosnąc. Rozpędza się (dzięki przyspieszeniu ziemskiemu) do momentu aż nie dotrze do pkt równowagi (będzie pionowo w dół) na dalszy jej ruch będzie działać już skierowana przeciwnie do jej ruchu siła wywoływana przez grawitacje, co za tym idzie będzie jej prędkość spadała. Zatem największą prędkość osiągnie jak będzie na najniższym położeniu.
Ciecze dążą do przyjmowania takich kształtów aby ich powierzchnia była jak najmniejsza. Dlatego też krople wody tworzące chmurę deszczową przyjmują kształt kuli.