3. punkt materialny – ciało obdarzone masą, którego wymiary można pominąć.

Układ odniesienia – ciało lub układ ciał względem którego opisujemy położenie innych ciał

Względność ruchu:

Własność, gdy ciało będące w ruchu względem jednego przedmiotu, może być w tym samym czasie w spoczynku względem innego przedmiotu =

4. wektor wodzący- wektor łączący początek układu współrzędnych z miejscem w przestrzeni w którym znajduje się punkt materialny w jakiejś chwili

Prędkość średnia- jest to stosunek całkowitej drogi do całkowitego czasu.

$$v_{sr} = \ \frac{s}{t}$$

Prędkość chwilowa – jest to pochodna wektora położenia względem czasu. Jest ona styczna do toru. Określa zmianę prędkości w bardzo małych przedziałach czasu.

$$\overset{\rightarrow}{v} = \ \operatorname{}\frac{r}{\begin{matrix} t\ \\ \ \\ \end{matrix}} = \ \overset{\rightarrow}{r}'$$

Przyśpieszenie liniowe – zmiana wektora prędkości w bardzo małym przedziale czasu.

$$\overset{\rightarrow}{a} = \operatorname{}\frac{\overset{\rightarrow}{v}}{t} = \ \overset{\rightarrow}{v}'$$

5. przyśpieszenie normalne – składowa przyśpieszenia prostopadła do toru ruchu. Wpływa ona na zmianę kierunku prędkości czyli na kształt toru ruchu ale nie ma wpływu na zmianę wartości prędkości.

$$a_{n} = \ \frac{v^{2}}{r}$$

V – prędkość chwilowa, r- chwilowy promień zakrzywienia toru

Przyśpieszenie styczne – składowa przyśpieszenia styczna do toru ruchu, powodująca zmianę wartości prędkości, ale nie powodująca zmiany kierunku ruchu.

$$a_{t} = \ \frac{\text{dv}}{\text{dt}}\ $$

6. prędkość kątowa- wielkość opisująca ruch obrotowy (np. ruch po okręgu). Jest wektorem leżącym na osi obrotu i skierowanym zgodnie z regułą śruby prawoskrętnej.

$$w = \ \frac{v}{r}$$

Przyśpieszenie kątowe – wielkość opisująca zmianę wartości prędkości kątowej w czasie.

$$\varepsilon = \frac{d\overset{\rightarrow}{w}}{\text{dt}}$$

Przyśpieszenie dośrodkowe to przyspieszenie, którego doznaje ciało na skutek działania siły lub jej składowej prostopadłej do wektora prędkości ciała. Kierunek i zwrot tego przyspieszenia jest zgodny z kierunkiem i zwrotem tej siły

$$a_{n} = \frac{v^{2}}{r} = {rw}^{2}\ $$

Okres - czas jednego pełnego obiegu

$$T = \frac{2\pi}{w}$$

Częstotliwość – ilość obiegów w ciągu jednej sekundy

$$f = \frac{1}{T}$$

7. Zasady dynamiki Newtona dla ruchu postępowego

• Jeżeli na ciało nie działa żadna siła lub dane siły równoważą się to ciało to pozostaje w spoczynku lub porusza się ruchem jednostajnym prostoliniowym.

• Jeżeli siły działające na ciało się nie równoważą to ciało to porusza się z przyśpieszeniem wprost proporcjonalnym do stosunku siły wypadkowej a odwrotnie proporcjonalnym do masy ciała.

$\overset{\rightarrow}{a}\ = \frac{\overset{\rightarrow}{F}}{m}$

• Jeżeli ciało A działa na ciało B z pewną siłą F to ciało B działa na ciało A z siła o takiej samej wartości takim samym kierunku, ale przeciwnym zwrocie i punkcie przyłożenia.

8. Układ inercjalny – układ odniesienia, względem którego każde ciało, niepodlegające zewnętrznemu oddziaływaniu z innymi ciałami, porusza się bez przyspieszenia. Istnienie takiego układu jest postulowane przez pierwszą zasadę dynamiki Newtona. 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.

Siła bezwładności – Siła bezwładności (siła inercji, siła pozorna) - pozorna siła pojawiająca się w nieinercjalnym układzie odniesienia, będąca wynikiem przyspieszenia tego układu.

$$\overset{\rightarrow}{F_{B}} = \ - m\overset{\rightarrow}{a}\ $$

Siła dośrodkowa - siła powodująca zakrzywianie toru ruchu ciała, skierowana wzdłuż prostopadle do toru, w stronę środka jego krzywizny.

Siła odśrodkowa jedna z sił bezwładności występująca w obracających się układach odniesienia.

9. Siła tarcia - siła, która występuje między stykającymi się powierzchniami dwóch ciał. Wartość siły tarcia zależy od rodzaju stykających się powierzchni (od stopnia ich gładkości) oraz od siły nacisku, jaką wywiera jedno ciało na drugie. Siła tarcia nie zależy od wielkości stykających się powierzchni.

11. Siła jest zachowawcza kiedy praca przez nią wykonana na drodze o początku A i końcu B zależy tylko od położenia punktów A i B, nie zależy zaś od toru ruchu. Praca ta nie zależy też od wartości prędkości przemieszczania ciała.

Praca na zamkniętym torze S jest równa 0

Wszystkie siły związane z potencjalnym polem siły są siłami zachowawczymi. Istnieją takie siły, które mimo że są siłami zachowawczymi to nie są siłami potencjalnymi. (np. siła Lorentza).

12. Twierdzenie o ruchu środka masy

Środek masy układu punktów materialnych porusza się tak jak punkt materialny o masie m_c równej masie całkowitej układu na który działa siła równa wypadkowej sił zewnętrznych

$$\overset{\rightarrow}{F_{z}} = m_{c}\overset{\rightarrow}{a_{s}}\ $$

13. Twierdzenie Steinera

moment bezwładności bryły sztywnej względem dowolnej osi jest równy sumie momentu bezwładności względem osi równoległej do danej i przechodzącej przez środek masy bryły oraz iloczynu masy bryły i kwadratu odległości między tymi dwiema osiami.

Moment bezwładności punktu materialnego jest iloczynem jego masy i kwadratu odległości od osi obrotu:

14. Moment siły – iloczyn wektorowy promienia wodzącego r o początku w punkcie 0 i końcu w punkcie przyłożenia siły oraz siły F

$$\ \overset{\rightarrow}{M_{0}} = \ \overset{\rightarrow}{r} \times \ \overset{\rightarrow}{F}$$

M₀ = rFsin∝

15. pęd - Pęd punktu materialnego jest równy iloczynowi masy m i prędkości v punktu

$$\overset{\rightarrow}{p} = m\overset{\rightarrow}{v}\ $$

Zasada zachowania pędu

Gdy wypadkowa sił zewnętrznych działająca na układ jest równa zero to pęd całkowity tego układu jest równy zero.

16. Moment pędu - iloczyn wektorowy wektora położenia i pędu.

$$\overset{\rightarrow}{K} = \overset{\rightarrow}{r}\ \times \ \overset{\rightarrow}{p}$$

Zasada zachowania momentu pędu

Jeżeli wypadkowy moment sił zewnętrznych działających na układ jest równy zero to moment pędu całkowity tego układu jest stały

18. Zasada zachowania energii mechanicznej

Energia mechaniczna układu odosobnionego i zachowawczego jest stała

E_mech. = E_p  +  E_k

19. Zasady dynamiki Newtona dla ruchu obrotowego

• Bryła sztywna nie poddana działaniu momentu siły pozostaje w spoczynku lub wykonuje ruch obrotowy jednostajny

• Moment siły działający na bryłę sztywną jest równy iloczynowi momentu bezwładności i przyśpieszeniu kątowemu

$$\overset{\rightarrow}{M} = I\overset{\rightarrow}{\text{\ ε}}$$

• Jeżeli bryła A działa na bryłę B pewnym momentem bryły to bryła B działa na bryłę A momentem bryły o takim samym kierunku, takiej samej wartości ale przeciwnym zwrocie.

$$\overset{\rightarrow}{M_{\text{AB}}} = \overset{\rightarrow}{{- M}_{\text{BA}}}\ $$

20. Zderzenie sprężyste, zderzenie elastyczne, jest to zderzenie, w którym w stanie końcowym mamy te same cząstki (obiekty) co w stanie początkowym i zachowana jest energia kinetyczna. Zderzenie, w którym energia kinetyczna nie jest zachowana nazywa się zderzeniem niesprężystym.

22. Grawitacyjna energia potencjalna

Ciało o masie m umieszczone w danym punkcie pola ma energię potencjalną, która jest równa pracy jaką wykonują siły pola przy przeniesieniu tego ciała z nieskończoności do tego punktu.

$$E_{p} = W = \ - G\ \frac{\text{mM}}{r}$$

23. Prędkości kosmiczne

• I prędkość kosmiczna- najmniejsza pozioma wartość prędkości jaką trzeba nadać ciału względem przyciągającego go ciała niebieskiego aby ciało to poruszało się po zamkniętej orbicie.

• II prędkość kosmiczna (prędkość ucieczki) prędkość jaką trzeba nadać ciału aby opuściło orbitę, czyli, żeby tor jego ruchu stał się parabolą lub hiperbolą

• III prędkość kosmiczna – minimalna prędkość jaką należy nadać ciału by opuściło układ słoneczny

Prawa Keplera

• Każda planeta układu słonecznego obiega Słońce po elipsie, Słońce znajduje się w jednym z ognisk tej elipsy

• W równych odstępach czasu, promień wodzący planety prowadzony od słońca zakreśla równe pola

• Stosunek kwadratu okresu obiegu planety wokół Słońca do sześcianu średniej odległości od Słońca jest stały dla wszystkich planet Układu Słonecznego.

24. Postulaty STW

• We wszystkich układach inercjalnych prawa fizyki są takie same

• Prędkość światła w próżni jest taka sama we wszystkich układach odniesienia

27. Skrócenie Lorentza – ciało poruszające się z dużą prędkości (zbliżoną do prędkości słońca) ulega skróceniu w kierunku ruchu

28. Zagadnienie jednoczesności – 2 zdarzenia jednoczesne w jednym układzie odniesienia, mogą być, ale nie muszą, jednoczesne w drugim układzie odniesienia. Są jednoczesne gdy x’=0.

29. Dylatacja czasu – zjawisko różnic w pomiarze czasu dokonywanych równocześnie w dwóch różnych układach odniesienia w których jeden porusza się względem drugiego

t = yt^′

31. Interwał- odległość między dwoma zdarzeniami

Rodzaje interwałów:

ds² > 0 – typ przestrzenny – zdarzenia nie mogą być powiązane przyczynowo, v>c

ds²=0 - typ zerowy – zdarzenia mogą być połączone sygnałem świetlnym, v=c , dla światła

ds²<0 – typ czasowy – zdarzenia mogą być powiązane przyczynowo, v<c, zwykła materia

32. Stożek świetlny – zbiór punktów (zdarzeń) w czasoprzestrzeni, których odległość od wybranego punktu wynosi zero.

4 współrzędne określają zdarzenie: 3 określają przestrzeń a czwarta czas

Jeżeli zdarzenia nie są powiązane przyczynowo dochodzi do odwrócenia ich kolejności

38. OTW – silna zasada równoważności – zgodnie z nią to samo zjawisko można zaobserwować w polu grawitacyjnym jak i w układzie poruszającym się z przyśpieszeniem.

46. Rezonans - zjawisko fizyczne zachodzące dla drgań wymuszonych objawiające się poprzez wykonywanie drgań o dużej amplitudzie przez układ drgający dla określonych częstotliwości drgań.

Max wartość amplitudy rezonansowej tym większa im mniejsze tłumienie

Pulsacja jest tym bliższa w_o im słabsze tłumienie.

47. Fala płaska – powierzchnie falowe są płaszczyznami, promienie fali prostymi

równoległymi

Fala kulista – powierzchnie falowe są sferami, promienie fali promieniami sfery

Fala poprzeczna – kierunek drgań cząsteczek ośrodka jest prostopadły do kierunku

rozchodzenia się fali

Fala podłużna – kierunek drgań cząsteczek ośrodka jest równoległy do kierunku

rozchodzenia się fali

Długość fali –odległość między dwoma punktami których fazy różnią się od siebie o 2π

Wektor falowy – wektor wskazujący kierunek rozchodzenia się fali i zwrot promienia fali.

48. Interferencja – nakładanie się fal o tych samych długościach Warunkiem koniecznym – różnica faz fi musi być stała w czasie

Dyfrakcja – zjawisko ugięcia się fali, zniekształcenie się powierzchni falowej

Zasada Huygensa

Każdy punkt ośrodka do którego dociera czoło fali staje się samodzielnym źródłem wysyłającym elementarne fale kuliste

49. Własności fali stojącej:

• Amplitudy drgań cząsteczek zależą od ich położeń

• Odległość między kolejnymi węzłami wynosi pół długości fali

• Wszystkie cząsteczki ośrodka wykonują drgania harmoniczne w tej samej fazie

• Energia drgań nie jest przenoszona lecz trwale zmagazynowana w poszczególnych punktach ośrodka

50. ładunek elementarny - najmniejsza i niepodzielna część ładunku elektrycznego. e=1.603*10^-19C

Ziarnistość ładunku – ładunek dowolnego ciała jest wielokrotnością ładunku elementarnego.

51. Zasada zachowania ładunku elektrycznego

Całkowity ładunek układu izolowanego jest stały w czasie.

53. Natężenie pola elektrycznego jest równe sile działającej na jednostkowy dodatni ładunek próbny, co matematycznie wyraża się jako stosunek siły , z jaką pole elektrostatyczne działa na ładunek elektryczny, do wartości q tego ładunku.

Ładunek próbny oznacza ładunek na tyle mały, że nie wpływa on znacząco na rozkład ładunków w badanym obszarze i tym samym nie zmienia pola elektrycznego w badanym punkcie.

54. pole jednorodne – pole o stałym natężeniu, sile i zwrocie w każdym punkcie

56. powierzchnie ekwipotencjalne - powierzchnie na których potencjał jest stały.

Linie sił pola są prostopadłe do powierzchni ekwipotencjalnych

57. dipol - układ 2 ładunków różnoimiennych o tej samej wartości.

61. dielektryk - materiał, w którym bardzo słabo przewodzony jest prąd elektryczny.

Polaryzacja – indukowany moment dipolowy przypadający na jednostkę objętości

Rodzaje dielektryków:

• Polarne – w nieobecności pola elektrycznego molekuły posiadają trwały moment dipolowy, zewnętrzne pole elektryczne usiłuje obrócić dipole do ustawienia równoległego do linii sił pola

• Niepolarne - w nieobecności pola elektrycznego molekuły nie posiadają momentu dipolowego. Pole elektryczne powoduje przesunięcie ładunków wewnątrz molekuły.

64. Natężenie prądu elektrycznego – ładunek przepływający przez poprzeczny przekrój przewodnika w określonej jednostce czasu.

$$I = \ \frac{\text{dq}}{\text{dt}}$$

Gęstość prądu –wielkość fizyczna określająca natężenie prądu elektrycznego przypadającego na jednostkę powierzchni przekroju poprzecznego przewodnika.

73. Rodzaje materiałów magnetycznych

• Diamagnetyki (X<0)- magnesują się w kierunku przeciwnym do zewnętrznego pola magnetycznego (ekranują pole magnetyczne), są wypychane z pola magnetycznego, np. złoto, srebro, miedź, idealny magnetyk – nadprzewodnik (X=-1) (pole magnetyczne nie wnika do nadprzewodnika)

• Paramagnetyki – magnesują się zgodnie z kierunkiem pola magnetycznego, są wciągane w obszar pola magnetycznego, np. platyna, wolfram, ciekły tlen

• Ferromagnetyki (X>0) np. kobalt, nikiel, żelazo

74. Prawo indukcji Faradaya – siła elektromotoryczna SEM indukowana w obwodzie jest równa szybkości zmian strumienia magnetycznego przechodzącego przez powierzchnię ograniczoną tym obwodem.

75. Prawo Lenza – prąd indukowany w obwodzie ma taki kierunek, że wytworzone przez ten prąd własne pole magnetyczne przeciwdziała zmianie strumienia magnetycznego pola, które je wywołało.

76. prąd przewodzenia – prąd płynący przez przewodnik związany z ruchem nośników ładunków

Prąd przesunięcia – prąd płynący między okładkami kondensatora, związany ze zmianą natężenia pola elektrycznego podczas ładowania i rozładowywania kondensatora

77. Równania Maxwella

• Prawo indukcji elektromagnetycznej Faraday

Zmienne w czasie pole magnetyczne wytwarza pole elektryczne.

• Prawo Ampère'a rozszerzone przez Maxwella

Przepływający prąd oraz zmienne pole elektryczne wytwarzają pole magnetyczne.

• Prawo Gaussa dla elektryczności

Ładunki są źródłem pola elektrycznego.

• Prawo Gaussa dla magnetyzmu

Pole magnetyczne jest bezźródłowe