Masa ciała jest miarą ilości substancji (zależy od liczby drobin, z których zbudowane jest ciało). Ciężar to siła, jaką dana masa jest grawitacyjnie przyciągana przez Ziemię. Siła przyciągania ziemskiego, jak każda siła nadaje ciału o masie m przyspieszenie, które w tym przypadku nazywamy przyspieszeniem ziemskim i dla odróżnienia oznaczamy je literą g (a = g). Zgodnie z II zasadą dynamiki między ciężarem i masą istnieje związek: F = m · g . Na Ziemi g = 9,81 m/s2. Na innych planetach przyspieszenie grawitacyjne ma inną wartość, dlatego ciężar ciała w przeciwieństwie do jego masy zależy od tego, na jakiej planecie znajduje się ciało. Na Księżycu przyspieszenie grawitacyjne wynosi tylko 1,6 m/s2.

Gęstość ciał.

Gęstość to masa podzielona przez objętość ciała:

niekiedy spotykamy wzór na gęstość ciała:

RUCH JEDNOSTAJNY: PROSTOLINIOWY I PRZYSPIESZONY

 

Niniejsza praca dotyczyć będzie ruchów. W naszym otoczeniu cały czas mamy do czynienia z ruchem, nie zawsze jednak zdajemy sobie z tego sprawę. Na przykład autobus, który porusza się po ulicy wykorzystuje wiele ruchów. Na podstawie na przykład takiej jazdy jesteśmy w stanie zdefiniować ruch.

W momencie kiedy autobus dojeżdża do przystanku i zatrzymuje się, by pasażerowie mogli wsiąść, możemy wówczas wywnioskować, iż poruszał się on ruchem opóźnionym. Jest tak, ponieważ ruch gdzie prędkość z każdą sekundą będzie maleć nazywany jest ruchem opóźnionym.

W momencie kiedy kierowca wyprzedza inny samochód, jego prędkość będzie się zwiększać. Możemy wówczas wywnioskować, że przemieszcza się on ruchem przyśpieszonym. Ruchem przyśpieszonym nazywany ruch, gdzie ciało z każdą sekundą będzie zwiększało swoją prędkość.

R E K L A M A	czytaj dalej ↓

GRATULUJĘ! Kliknąłeś pierwszy
dziś o 09:40:40 po nagrodę!
Którą nagrodę wybierasz?
A: notebook MacBook 17"
B: komputer iMac 27"

Natomiast ruch jednostajnie prostoliniowy będziemy mogli zauważyć w momencie kiedy autobus będzie poruszał się po linii prostej (po ulicy), nie będzie się zatrzymywał na przystankach, nie będzie przyspieszał. Będzie po prostu pokonywał ten sam fragment drogi w tym jednakowych odstępach czasu.

 

Zacznijmy od wytłumaczenia samego pojęcia ruchu. Co to takiego w ogóle ruch? Jest to zmiana położenia jednego ciała względem kolejnego ciała, które przyjmiemy jako punkt odniesienia - układ odniesienia. Ruch ciała zawsze należy rozważać względem jakiegoś układu odniesienia, który na początku przyjmiemy. Jeśli nie posiadamy  przyjętego układu odniesienia to nie możemy mówić o ruchu ciała.

 

Dodatkowo ruch jest pojęciem względnym. Jeśli nie posiadamy przyjętego układu to nie możemy mówić o spoczynku ciała. W naszym otoczeniu ze względu na formę toru wyróżnia się ruch prostoliniowy (po linii prostej) krzywoliniowy (po linii krzywej).

 

Natomiast tor jest to linia, którą wykreśla przemieszczające się ciało. Zdefiniowany odcinek toru nazywany jest drogą (s). Jednostką drogi jest metr. Jeżeli zauważymy, iż w takich samych odstępach czasu przemieszczający się przedmiot przebywa jednakowe odcinki dróg to ruch tego punktu jest ruchem jednostajnym.

 

Kolejna część pracy będzie poświęcona szczegółowemu opisaniu ruchu jednostajnie prostoliniowego. Torem tego ruchu jest linia prosta. W ruchu tym ciało w takich samych odstępach czasu będzie pokonywało takie same odcinki drogi.

 

Przedstawmy to na przykładzie. Tramwaj w pierwszej sekundzie ruchu przejedzie 15 metrów, w kolejnej (drugiej) sekundzie ruchu przejedzie następne 15 metrów , a także w kolejnej, czyli trzeciej sekundzie ruchu następne 15 metrów. Wykresem (w zależności drogi od czasu) takiego ruchu będzie linia prosta.

Natomiast droga (s) droga w ruchu jednostajnym prostoliniowym jest proporcjonalna do czasu.

Prędkość w tym ruchu definiowana jest jako stosunek (iloraz) wektora przemieszczenia do czasu, w którym to przemieszczenie nastąpiło.

Prędkość w ruchu jednostajnym prostoliniowym jest stała.  Jest ona opisywana jest na podstawie wzoru:

V= s/t

gdzie

V- prędkość [m/s]

S-droga [m]

T- czas [s]

 

Kolejnym ruchem jakiemu poświecimy kilka linijek w tej pracy będzie ruch jednostajnie przyspieszony.

W ruchu tym pewne fragmenty drogi będą pokonywane w kolejnych sekundach, mają się one do siebie tak jak kolejne liczby nieparzyste (1, 3, 5, 7…).

Przyspieszenie (a [m/s2]) nazywane jest ilorazem przyrostu prędkości i czasu, w którym ten przyrost może nastąpić.

 

W ruchu tym  prędkość jest proporcjonalna do czasu.

Natomiast droga w ruchu jednostajnie przyspieszonym wzrasta proporcjonalnie do kwadratu czasu.

Przedstawmy ruchy na podstawie wykresów:

 

 

Wykres zależności drogi od czasu w ruchu jednostajnym prostoliniowym

 

                                                             

Wykres zależności przyspieszenia od czasu w ruchu jednostajnie przyspieszonym

 

 

 

Wykres przedstawia zależność prędkości od czasu w ruchu jednostajnie przyspieszonym

Wykres przedstawiający zależność drogi od czasu w ruchu jednostajnie przyspieszonym

 

 

Swobodny spadek

Spadek swobodny - w sensie ścisłym jest to każdy ruch odbywający się wyłącznie pod wpływem siły grawitacji. Jako przykład służyć mogą:

• ruch planet wokół Słońca, ruch Księżyca wokół Ziemi;

• ruch statku kosmicznego z wyłączonym napędem;

• spadek ciała w pobliżu powierzchni Ziemi, po umieszczeniu tego ciała w próżni w celu wyeliminowania oporów powietrza.

W ogólniejszym sensie spadkiem swobodnym nazywamy ruch ciała pod wpływem pola grawitacyjnego, z uwzględnieniem oporów powietrza. Terminologia taka nie jest jednak precyzyjna. Dość często przez spadek swobodny rozumie się ruch, w którym głównym źródłem przyspieszenia jest grawitacja, natomiast opory są, dla uproszczenia, pominięte.

Dość często przyjmuje się, że spadek rozpoczyna się od spoczynku w odróżnieniu od ruchu w polu grawitacyjnym z prędkością początkową zwanym rzutem.

Przykładem tego typu zagadnień są szkolne zadania dotyczące rzutu ukośnego, pionowego lub poziomego.

Pojęcie spadku swobodnego odgrywa istotną rolę w ogólnej teorii względności. Jeden z jej podstawowych postulatów głosi bowiem, że krzywa w czasoprzestrzeni opisująca ruch będący spadkiem swobodnym jest czasopodobną krzywą geodezyjną.

Swobodny spadek w pobliżu powierzchni Ziemi[edytuj]

Jeżeli spadek ma miejsce z małej wysokości w pobliżu powierzchni Ziemi i dotyczy ciała o stosunkowo dużej gęstości i aerodynamicznym kształcie (np. kuli), wówczas ruch takiego ciała można z dobrym przybliżeniem traktować jak ruch jednostajnie przyspieszony z przyspieszeniem ziemskim g bez prędkości początkowej. Ruch ten opisuje kinematyczne równanie ruchu w postaci:

gdzie

h₀ - wysokość z jakiej spada ciało,

t - czas.

Wzór ten zapisany jest w układzie odniesienia, który stanowi oś skierowana pionowo w górę o początku na powierzchni Ziemi.

Siła – wektorowa wielkość fizyczna będąca miarą oddziaływań fizycznych między ciałami.

Jednostką miary siły w układzie SI jest niuton [N]. Nazwa tej jednostki pochodzi od nazwiska wybitnego fizyka Isaaca Newtona. W układzie CGS jednostką siły jest dyna. W układzie ciężarowym jednostką siły jest kilogram-siła [kgf]^[1] (lub [kG], inaczej kilopond [kp]).

Siła ma wartość 1 N, jeżeli nadaje ciału o masie 1 kg przyspieszenie 1 m/s².

I zasada dynamiki Newtona

Jeżeli na ciało nie działa żadna siła lub siły działającwe równoważą sie to ciało to pozostaje w spoczynku lub porusza się ruchem jednostajnym prostoliniowym

II zasada

Jeżeli na ciało działa siła niezrównoważona to ciało to porusza się ruchem zmiennym wartość przyspieszenia w tym ruchu jest wprost proporcjonalna do masy ciała i do wartości liczbowej działające siły

III zasada

jeżeli ciało A działa na ciało b pewną siłą F to ciało B działa na ciało A siłą F o tym samej wartości , kierunku ale o przeciwnym zwrocie