1.Prędkość: wektorowa wielkość fizyczna wyrażająca zmianę wektora położenia w jednostce czasu, skalarna wielkość oznaczająca przebytą drogę w jednostce czasu lub tylko wartość prędkości zwana przez niektórych szybkością.Przyspieszenie – wektorowa wielkość fizyczna wyrażająca zmianę prędkości w czasie. Przyspieszenie definiuje się jako pochodną prędkości po czasie, czyli jest szybkością zmiany prędkości. Jeśli przyspieszenie styczne jest skierowane przeciwnie do zwrotu prędkości ruchu, to wartość prędkości w tym ruchu maleje a przyspieszenie to jest nazywane opóźnieniem.

2.Praca – skalarna wielkość fizyczna, miara ilości energii przekazywanej między układami fizycznymi w procesach mechanicznych, elektrycznych, termodynamicznych i innych. Jeżeli ruch ciała jest prostoliniowy a wektor siły jest stały, pracę tej siły określa wzór:. Energia kinetyczna – energia ciała związana z jego ruchem. Dla ciała o masie m i prędkości v dużo mniejszej od prędkości światła (v<<c, gdzie c jest prędkością światła w próżni), energia kinetyczna wynosi: .Energia kinetyczna ruchu obrotowego bryły sztywnej w przypadku obrotu wokół jednej z osi głównych, wyrażenie na energię kinetyczną w ruchu obrotowym wynosi: . Energia potencjalna – energia jaką ma układ ciał umieszczony w polu sił zachowawczych, wynikająca z rozmieszczenia tych ciał. Równa jest pracy, jaką trzeba wykonać, aby uzyskać daną konfigurację ciał, wychodząc od innego rozmieszczenia, dla którego umownie przyjmuje się jej wartość równą zero. Podobnie jak pracę, energię potencjalną mierzy się w dżulach [J]. Energia potencjalna grawitacji ciała o masie m umieszczonego na wysokość h nad poziom odniesienia (poziom ziemi) jest równa pracy wykonanej przy podnoszeniu ciała z poziomu odniesienia na wysokość h:

3.Zasady dynamiki Newtona

I zasada. 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. F=m*a

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.

4.Transformacja Galileusza – jest to transformacja współrzędnych przestrzennych i czasu z jednego układu odniesienia do innego poruszającego się ruchem jednostajnym prostoliniowym względem pierwszego. W transformacji tej czas i odległości pomiędzy dwoma dowolnymi punktami pozostają stałe, czyli są niezależne od układu odniesienia. Transformacja Galileusza jest zgodna z klasycznymi wyobrażeniami o czasie i przestrzeni. Transformacja zakłada, że prędkość oraz położenie są względne. Wartości te widoczne dla dowolnego obserwatora w każdym inercjalnym układzie odniesienia mogą być różne, ale każda z nich jest prawdziwa.

Zasada względności Galileusza - zasada głosząca, że prawa ruchu są identyczne we wszystkich inercjalnych układach odniesienia, tj. że nie istnieje wyróżniony inercjalny układ odniesienia.

5.Układ inercjalny (inaczej inercyjny) – układ odniesienia, względem którego każde ciało, niepodlegające zewnętrznemu oddziaływaniu z innymi ciałami, porusza się bez przyspieszenia (tzn. ruchem jednostajnym prostoliniowym lub pozostaje w spoczynku). Mówi o tym pierwsza zasada dynamiki Newtona. Zgodnie z zasadą względności Galileusza wszystkie inercjalne układy odniesienia są równouprawnione. Inercjalny układ odniesienia można również zdefiniować jako taki układ, w którym nie pojawiają się pozorne siły bezwładności.

Nieinercjalny układ odniesienia – układ odniesienia poruszający się ruchem niejednostajnym względem jakiegokolwiek inercjalnego układu odniesienia. Transformacja równań ruchu z układu inercjalnego do układu nieinercjalnego powoduje, że w równaniu ruchu zapisanym w układzie nieinercjalnym pojawiają się dodatkowe wyrazy, których wartość zależy od ruchu układu nieinercjalnego względem inercjalnego. Wyrazy te mają wymiar siły i dlatego mówimy, że w takim układzie występują pozorne siły. Przykładem takich sił jest siła bezwładności i siła Coriolisa.

Siła bezwładności (siła inercji, siła pozorna) - siła pojawiająca się w nieinercjalnym układzie odniesienia, będąca wynikiem przyspieszenia tego układu. Siła bezwładności nie jest oddziaływaniem z innymi ciałami, jak to ma miejsce przykładowo w sile klasycznie rozumianej grawitacji. Jeżeli zjawisko, w którym pojawiła się siła bezwładności, opisywane jest w inercjalnym układzie odniesienia, wówczas siła bezwładności nie występuje, zachowanie się ciał w takim układzie można wyjaśnić działaniem innych sił.Siła bezwładności działająca na ciało o masie m znajdujące się w nieinercjalnym układzie poruszającym się z przyspieszeniem a wyrażona jest wzorem:

6.Siła bezwładności nie jest zwykłą siłą. Właściwie można by nawet powiedzieć, że w ogóle nie jest siłą. Bo nie wynika ona z żadnego oddziaływania między ciałami (a przecież definiowaliśmy siłę jako miarę oddziaływania). Jeszcze inaczej można by powiedzieć, że jest ona siłą pozorną.

Siła bezwładności jest efektem wynikającym z samego przyspieszenia układu odniesienia.

Jeżeli układ odniesienia porusza się ruchem przyspieszonym względem otoczenia, wtedy z jego poziomu ciała w tym otoczeniu też poruszają się ruchem przyspieszonym (tylko skierowanym przeciwnie). Wygląda to tak samo jakby działała na nie jakaś siła. I właśnie sztucznie przypisana temu ruchowi siła jest siłą bezwładności. Jak z tego wynika: Siła bezwładności pojawia się tylko w nieinercjalnych układach odniesienia.

7. Zasada zachowania energii - w układzie izolowanym suma wszystkich rodzajów energii układu jest stała (nie zmienia się w czasie). W konsekwencji, energia w układzie izolowanym nie może być ani utworzona, ani zniszczona, może jedynie zmienić się forma energii. Tak np. podczas spalania wodoru w tlenie energia chemiczna zmienia się w energię cieplną.

8. Pole sił zachowawczych– pole sił, w którym praca wykonywana podczas przesuwania jakiegoś ciała nie zależy od toru, po którym porusza się ciało, a jedynie od jego położenia początkowego i końcowego. Polem zachowawczym jest np. pole grawitacyjne i pole elektryczne.

Zasada zachowania energii mechanicznej-W układzie izolowanym całkowita energia mechaniczna pozostaje stała, mogą zmieniać się jej rodzaje. Podstawową jednostką energii jest 1 dżul [J]

9. Pęd punktu materialnego jest równy iloczynowi masy m i prędkości v punktu. Pęd jest wielkością wektorową; kierunek i zwrot pędu jest zgodny z kierunkiem i zwrotem prędkości.

W układzie SI jednostka pędu nie ma odrębnej nazwy, a jest określana za pomocą innych jednostek, np. niuton·sekunda (N·s) lub kilogram·metr/sekunda (kg·m/s). Zasada zachowania pędu-jeżeli wypadkowa sił zewnętrznych działających na ciało jest równa 0 – całkowity wektor pędu ciała pozostaje stały. . W układzie odosobnionym w każdej chwili suma pędów oddziałujących cząstek jest zachowana.

10. Moment siły (moment obrotowy) siły F względem punktu O jest to iloczyn wektorowy promienia wodzącego r, o początku w punkcie O i końcu w punkcie przyłożenia siły, oraz siły F: Moment pędu punktu materialnego o pędzie p, którego położenie opisane jest wektorem wodzącym r względem danego układu odniesienia (wybranego punktu, zwykle początku układu współrzędnych), definiuje się jako wektor (pseudowektor) będący rezultatem iloczynu wektorowego wektora położenia i pędu:

11.Związek między momentem siły a momentem pędu:

bo

bo

Z tego wynika zasada zachowania momentu pędu. Moment pędu siły jest stały gdy pochodna tego wektora po czasie jest równa 0. Moment pędu jest zachowany jeżeli wektorowa suma momentów sił działających na układ jest równa zeru.

12. Ruch obrotowy bryły sztywnej to taki ruch, w którym wszystkie punkty bryły poruszają się po okręgach o środkach leżących na jednej prostej zwanej osią obrotu. Podstawowym prawem opisującym ruch bryły sztywnej jest druga zasada dynamiki ruchu obrotowego (dla punktu materialnego): . Moment bezwładności to miara bezwładności ciała w ruchu obrotowym względem określonej, ustalonej osi obrotu. Im większy moment, tym trudniej zmienić ruch obrotowy ciała, np. rozkręcić dane ciało lub zmniejszyć jego prędkość kątową. Moment bezwładności ciała zależy od wyboru osi obrotu, od kształtu ciała i od rozmieszczenia masy w ciele. Zwykle mierzy się go w kg·m². Moment bezwładności punktu materialnego jest iloczynem jego masy i kwadratu odległości od osi obrotu:

13. Precesja lub ruch precesyjny – zjawisko zmiany kierunku osi obrotu obracającego się ciała. Oś obrotu sama obraca się wówczas wokół pewnego kierunku w przestrzeni zakreślając powierzchnię boczną stożka. Precesja osi Ziemi - Jest to zjawisko przejawiające się wykonywaniem przez oś Ziemi ruchu po powierzchni bocznej stożka. Innymi słowy, oś ziemska kreśli na tle nieba okrąg. Zakreślenie pełnego okręgu trwa około 26 000 lat. Zjawisko to jest wywołane przez oddziaływanie grawitacyjne ze strony Księżyca i Słońca. Oś obrotu Ziemi nie jest prostopadła do jej płaszczyzny obiegu wokół Słońca (ekliptyki), ale pochylona pod kątem ok. 23,5°. Jednocześnie Ziemia nie jest kulą. Jest spłaszczona na biegunach, stąd jej moment bezwładności względem osi obrotu jest większy niż dla kuli.

14. Grawitacja (ciążenie powszechne) - jedno z czterech oddziaływań podstawowych, będące zjawiskiem naturalnym polegającym na tym, że wszystkie obiekty posiadające masę oddziałują na siebie wzajemnie przyciągając się. W życiu codziennym prostsze prawo powszechnego ciążenia, które zostało sformułowane przez Newtona, jest wystarczające do opisania efektów grawitacji na otaczający ludzi świat. Między dowolną parą ciał posiadających masy pojawia się siła przyciągająca, która działa na linii łączącej ich środki mas, a jej wartość rośnie z iloczynem ich mas i maleje z kwadratem odległości. . Potencjałem pola grawitacyjnego w danym punkcie nazywamy stosunek energii potencjalnej, jaką ma w tym punkcie umieszczone tam ciała, do masy tego ciała. .W polu centralnym wzór ma postać: po podstawieniu wzoru:. W polu jednorodnym wzór ma postać: Ep=mgh

15. Prawa Keplera – trzy prawa astronomiczne opisujące ruch planet wokół Słońca odkryte przez Jana Keplera. Pierwsze prawo - każda planeta Układu Słonecznego porusza się wokół Słońca po elipsie, w której w jednym z ognisk jest Słońce. Elipsę można opisać na kilka sposobów, w astronomii najczęściej opisuje się elipsy podając ich wielką półoś (a) oraz mimośród (e), który określa stopień spłaszczenia elipsy (im e bliższe zeru, tym elipsa bliższa jest okręgowi). Mimośród elipsy e jest równy stosunkowi długość odcinka c między środkiem, a jednym z ognisk do długości wielkiej półosi: . Drugie prawo - w równych odstępach czasu, promień wodzący planety poprowadzony od Słońca zakreśla równe pola. Wynika stąd, że w peryhelium (w pobliżu Słońca) planeta porusza się szybciej niż w aphelium (daleko od Słońca), czyli planeta w ciągu takiego samego czasu przebywa dłuższą drogę (ΔS) w pobliżu peryhelium, niż w pobliżu aphelium. Trzecie prawo - Stosunek kwadratu okresu obiegu planety wokół Słońca do sześcianu wielkiej półosi jej orbity (czyli średniej odległości od Słońca) jest stały dla wszystkich planet w Układzie Słonecznym. Z prawa tego wynika, że im większa orbita, tym dłuższy okres obiegu, oraz że prędkość liniowa na orbicie jest odwrotnie proporcjonalna do pierwiastka promienia orbity (dla orbity kołowej).

15. Transformacja Lorentza (przekształcenie Lorentza) – przekształcenie liniowe przestrzeni Minkowskiego umożliwiające obliczenie wielkości fizycznych w pewnym układzie odniesienia, jeśli znane są te wielkości w układzie poruszającym się względem pierwszego. Przekształceniu temu podlegają np. współrzędne w czasoprzestrzeni, energia i pęd, prędkość (zarówno wartość jak i kierunek), pole elektryczne i magnetyczne. Wzory transformacyjne zostały wyprowadzone przez Lorentza w oparciu o założenie, że prędkość światła jest stała i niezależna od prędkości układu. Skrócenie długości - Wynik pomiaru długości nie zależy od predkosci, jeżeli układ porusza się w kierunki prostopadłym do mierzonego odcinka.Wydłużenie czasu ( dylatacja ) – wydłużenie odstępów czasu mierzonych przez zegar będący w ruchu (dłuższa sekunda)

16. Równoważność masy i energii jest jednym z najważniejszych wniosków ze szczególnej teorii względności. Wyraża się on przez jeden z najsłynniejszych wzorów w historii ludzkości:

gdzie: E – energia, m – masa, c – prędkość światła w próżni. Przykład 1 Zmiana energii w masę- przy małych prędkościach niemierzalne zderzamy dwie masy m₁ =m₂ =1g o prędkościach v=10³ m/s – zderzenie całkowicie niesprężyste. Masy po zderzeniu łączą się i zatrzymują.Przyrost masy: . Przykład 2 Zmiana masy w energię – synteza protonu i neutronu w jądro deuteronu .Energia wiązania deuteronu(2,23MeV) uwalnia się w postaci energii fotonu () – wykryto fotony o takiej energii

17.Prawa statyki płynów: Prawo Pascala – ciśnienie wywierane na zamknięty płyn jest przekazywane jednakowo na każdą część płynu oraz na ścianki naczynia bez żadnych strat. Prawo Archimedesa – ciało w całości lub częściowo zanurzone w płynie wypierane jest ku górze z siłą równą ciężarowi płynu wypartego przez to ciało. Ciśnienie hydrostatyczne – ciśnienie, wynikające z ciężaru cieczy znajdującej się w polu grawitacyjnym. Ciśnienie hydrostatyczne nie zależy od wielkości i kształtu zbiornika, a zależy wyłącznie od głębokości. Ciśnienie określa wzór: gdzie: - gęstość cieczy [kg/m³], g - przyspieszenie ziemskie[m/s²], głębokość zanurzenia w cieczy (od poziomu zerowego)[m].

18.Hydrodynamika - Równanie Bernoulliego - prawo zachowania energii dla strumienia płynu. Praca wykonana przez wypadkową siłę działającą na układ jest równa zmianie energii kinetycznej układu.

19. Prawo Coulomba – opisujące siłę oddziaływania elektrostatycznego ładunków elektrycznych. Prawo Coulomba mówi, że siła wzajemnego oddziaływania dwóch punktowych ładunków elektrycznych jest wprost proporcjonalna do iloczynu tych ładunków i odwrotnie proporcjonalna do kwadratu odległości między nimi.

20. Natężenie pola elektrycznego – wektorowa wielkość fizyczna charakteryzująca pole elektryczne. Natężeniem pola elektrostatycznego nazywamy wielkość fizyczną, której miarą jest iloraz siły działającej na ładunek próbny umieszczony w danym punkcie pola, do wartości tego ładunku próbnego.

pola elektrycznego- wielkość opisująca pole elektryczne. Potencjał jest zdefiniowane w każdym punkcie pola elektrycznego jako stosunek energii potencjalnej Ep ładunku próbnego q umieszczonego w tym punkcie, do wartości tegoż ładunku q:

21. Prawo Gaussa jedno z podstawowych praw elektrostatyki. Mówi ono, że strumień pola elektrycznego przechodzącego przez zamkniętą powierzchnię jest równy całkowitemu ładunkowi elektrycznemu zamkniętemu w tej powierzchni.

$\phi = \oint_{S}^{}{E\vec{}dS\vec{} = \frac{q}{E}}$

22. Ładunek na przewodniku izolowanym rozmieszcza się całkowicie na jego powierzchni. Ładunek nadmiarowy w izolowanym przewodniku rozkłada się tak że wszystkie punkty przewodnika zarówno na powierzchni jak i wewnątrz mają taki sam potencjał. Potencjał w pobliżu izolowanego (-) jest ujemny (pole przenosi q₀ (+) z nieskończoności).

23. Pojemność elektryczna- jest to stosunek ładunku znajdującego się na przewodniku do wywołanego przez ten ładunek potencjału. Stosunek ten charakteryzuje zdolność gromadzenia ładunku elektrycznego przez odizolowany przewodnik. Jednostka pojemności elektrycznej jest farad. C=q/V

Kondensator- urządzenie do magazynowania energii potencjalnej w polu elektrycznym, wytwarzania jednorodnych pól elektrycznych,

Pojemność kondensatora płaskiego zależy od pola powierzchni okładek S, odległości między okładkami d i względnej przenikalności elektrycznej (ε) izolatora znajdującego się między okładkami w następujący sposób:

gdzie ε0 to przenikalność elektryczna próżni

24. Gęstość energii zgromadzonej w polu elektrycznym: u=U/Ad=CV²/2Ad

- układ ładunków ma potencjalną energię elektryczną= pracy potrzebnej na jego utworzenie z ładunków, które początkowo znajdowałoby się w spoczynku

- naładowany kondensator przechowuje energię potencjalną=pracy potrzebnej do naładowania go.

Jeżeli w jakimkolwiek punkcie przestrzeni istnieje pole elektrostatyczne o natężeniu E – można przyjąć, że wokół tego pkt. Zmagazynowana jest energia u=E_rE_oE²/2 na jednostkę objętości.

25. Wektor indukcji pola magnetycznego – to wektor którego kierunek jest styczny w każdym punkcie do lunii pola magnetycznego, a zwrot zgodny ze zwrotem linii pola. B=F/qV. Jednostką indukcji magnetycznej jest jedna tesla 1[T]

26. Siła Lorentza — siła jaka działa na cząstkę obdarzoną ładunkiem elektrycznym

poruszającą się w polu elektromagnetycznym.

27. Siła elektromotoryczna (SEM) – czynnik powodujący przepływ prądu w obwodzie elektrycznym równy energii elektrycznej uzyskanej przez jednostkowy ładunek przemieszczany w urządzeniu (źródle) prądu elektrycznego w przeciwnym kierunku do sił pola elektrycznego oddziałującego na ten ładunek.

Pierwsze prawo Kirchhoffa- prawo to wynika z zasady zachowania ładunku, Dla węzła obwodu elektrycznego suma algebraiczna natężeń prądów wpływających i wypływających jest równa 0

Drugie prawo Kirchhoffa -W zamkniętym obwodzie suma spadków napięć na oporach równa jest sumie sił elektromotorycznych występujących w tym obwodzie

Prawo Ohma-opór przewodnika jest stały niezależnie od przyłożonego napięcia. Inaczej mówiąc natężenie prądu płynącego przez przewodnik jest wprost proporcjonalne do wartości napięcia elektrycznego na jego końcach

Opór jest miarą oporu czynnego, z jakim element (opornik) przeciwstawia się przepływowi prądu elektrycznego.Opór jest to odwrotność przewodnictwa, czyli jest to stosunek napiecia do natezenia pradu. Jest oznaczany litera R. Jednostka w układzie SI jest om.

Natężenie prądu jest wielkością podstawową, definiowaną jako stosunek ładunku przepływającego przez przekrój poprzeczny przewodnika do czasu w jakim on przepłynął.

I - natężenie prądu q - przenoszony ładunek t - czas

28. Prawo Ampere’a- określa wartość pola wokół nieskończonego prostoliniowego przewodnika z prądem. Linie pole magnetycznego wokół takiego przewodnika przyjmują kształt okręgów leżących w płaszczyźnie prostopadłej do przewodnika. Sam przewodnik przebija płaszczyznę okręgu dokładnie w środku tego okręgu.

29. Stały prąd elektryczny o natężeniu 1 A jest to taki prąd, który płynąc w dwóch równoległych, prostoliniowych, nieskończenie długich przewodach o znikomo małym przekroju kołowym, umieszczonych w próżni w odległości 1 m od siebie, spowodowałby wzajemne oddziaływanie przewodów na siebie z siłą równą 2·10-7 N na każdy metr długości przewodu.

30. Prawo indukcji elektromagnetycznej Faradaya to prawo oparte na doświadczeniach Faradaya z 1831 roku. Wyraża relację pomiędzy zmianą wartości strumienia magnetycznego przechodzącego przez obszar objęty przez zamkniętą pętlę i pola elektrycznego wyindukowanego na tej pętli

Samoindukcja-jeśli przez obwód elektryczny przepływa prąd zmienny, to wytwarza on zmienne pole magnetyczne. W obwodzie elektrycznym znajdującym się w zmiennym polu magnetycznym wytworzonym przez jego własny prąd wzbudza się siła elektromotoryczna indukcji własnej.