Zasady Dynamiki Newtona

1. Każde ciało na które nie działają żadne siły lub działające siły równoważą się (wypadkowa siła=0) pozostaje w spoczynku albo porusza się ruchem jednostajnym prostoliniowym .

2. Jeżeli na ciało działa niezrównoważona siła to ciało to porusza się z przyśpieszeniem wprost proporcjonalnym do wartosci tej sily , a odwrotnie proporcjonalnym do masy ciała a=F/m F= ma [ N = kg* m/s^2]

3. Jeżeli cialo A dziala na cialo B sila F to cialo B dziala na cialo A sila o takiej samej wartosci lecz przeciwnie skierowana –F (akcja=reakcja)

Siła grawitacji

Źródłem siły grawitacji ( powodem jej występowania ) jest właściwość masy wyrażona prawem powszechnego ciążenia.

Każde dwa ciała posiadające masę działają na siebie siłą wzajemnego przyciąganie wprost proporcjonalną do iloczynu tych mas, a odwrotnie proporcjonalną do kwadratu odległości między ich środkami. Fg = G * ( m1*m2/ r^2) G = Fg (r^2/m1*m2) wyraza wartosc siły oddziaływania dwóch mas 1 kg umieszczonych w odleglosci 1 m.

Siła elektryczna (elektrostatyczna)

Źródłem jest właściwość ładunku elektrycznego wyrazona prawem Columba (Każde dwa ciała posiadające ładunek działają na siebie siłą wzajemnego przyciągania lub odpychalnia wprost proporcjonalną do iloczynu tych ładunków a odwrotnie proporcjonalną do kwadratu odległości między ich środkami.) Fe= (1/ 4PIEoEr) * ( g1g2/r^2) Eo przenikalność dielektryczna próżni Er- względna przenikalność elektryczna ośrodka

Siła jądrowa

Źródło – właściwości nukleonów . Każde dwa nukleony działają na siebie siła wzajemnego przyciagania wyrazona zaleznoscia

Siły:

1. Ciężar ciała , siła grawitacji siła przyciągania Ziemi Q= mg Q = G (mMz/ Rz^2) g = G (M/R^2)

2. Siła sprężystości F = -kx

3. Siła tarcia

Pęd pktu materialnego p=mV

II zasada d. Newtona (zmiana pędu) F=ma=m* (dV/dt) dla m=const = m (dV/dt) = d(mV)/ dt = dp/dt => F= dp/dt

Układ środek masy (środek masy nie musi pokrywać się z jakimkolwiek pktem bryły –w odrebie bryły) r_śr.masy = suma m_ir_i / suma m_i = suma m_ir_i/M ( nad każdym r kreska)

X_śr.masy= suma m_ix_i/ M

Y_ś®.masy= suma m_iy_i/ M

Pęd układu p= p1+p2+p3+…+pn Pędem układu ciała naz. Sumę pedów ciał tworzących ten układ

p=suma p_i

p=m₁V₁+m₂V₂+…+m_iV_i

p=suma m_iV_i (nas każdym V i p kreska)

Pęd środka masy

MVśr.masy =P Iloczyn masy układu i prędkości pktu w którym mieści się środek masy

M= drm.środka/ dt = MVśr.masy = suma m_i= drśrodka masy / dt = suma m_iV_i=suma p_i=p

r_śr.masy =suma m_ir_i/ M = M r _{śr. masy}= suma m_ir_i ( nad każdym V P i r kreska)

Zmiana pędu układu: (rysunek 2 kulki strzalki 11 i 12 skierowane do siebie a 21 i 22 przeciwnie) dP/dt = suma dp_i/ dt = suma F_ik

Suma Fik = F21+F11+F12+F22 = (F21+F22)+(F11+F12)

Suma Fi Suma F zewn. + Suma F wewn.

F21 i F 11 = F12 i F22

Zasada zachowania pędu:

dP/ dt= suma dpi/dt = Suma Fik = suma Fi zewn. Jeżeli Suma Fi zewn. = 0 => dP.dt=0

dP/dt=0 P=const

Ruch środa masy : M Vśr.masy( wektor) = P dP/dt = suma F zewn.

Tylko siły zewn. Mogą zmienić ruch środka masy. Siły wewn. Nie mają na to wpływu

Jeżeli wypadkowa siła działająca na pojedyńcze ciało F (wektor) wypadkowa = O pęd ciała nie ulega zmianie. To ZASADA ZACH> PĘDU dla pojedyńczego ciała.

Wahadło matematyczne

Wahadło matematyczne to punkt materialny zawieszony na nieważkiej i nierozciągliwej nici.

 

Dla niewielkich kątów wahadło matematyczne wykonuje ruch harmoniczny ( ) 
Na rysunku przedstawione są działające siły, gdzie siły F i F^' to siły składowe. Siłę F^' równoważy siła naciągu nitki N, więc o ruchu wahadła decyduje tylko siła F. Z rysunku odczytujemy wartość funkcji sinus: 

 

Porównujemy obie wartości: 

 

Otrzymany wzór skłania ku wnioskowi, że siła jest wprost proporcjonalna do wychylenia i przeciwnie zwrócona, więc potwierdza to wcześniejsze stwierdzenie, że jest to ruch harmoniczny. 

Wyprowadźmy wzór na okres drgań wahadła matematycznego. 
Porównujemy wzory na stałą k: 

 

 

Okres wahadła matematycznego jest wprost proporcjonalny do pierwiastka z długości wahadła. 

Gdyby wahadło matematyczne znajdowało się nie tylko w polu grawitacyjnym, to okres drgań wahadło wynosiłby: 

 

 wypadkowe przyspieszenie 

Dyfrakcją fali nazywamy ugięcie fali, czyli zmianę kierunku rozchodzenia się fali na szczelinach, krawędziach, przeszkodach, itp.

Falą nazywany zaburzenie ośrodka sprężystego.

– fale podłużne – kierunek drgań cząstek ośrodka jest w takiej fali zgodny z kierunkiem jej rozchodzenia się, czyli z kierunkiem wyznaczonym przez promień falowy. Przykładem fali podłużnej jest fala dźwiękowa.

– fale poprzeczne – kierunek drgań cząstek ośrodka jest w takiej fali prostopadły do kierunku jej rozchodzenia się. Przykładem fali poprzecznej jest fala na sznurze lub wężu gumowym.

– fale powierzchniowe – cząsteczki ośrodka poruszają się po okręgach, których płaszczyzny leżą równolegle do kierunku rozchodzenia się fali. Przykładem fal powierzchniowych są fale na wodzie.

Ruch falowy to wspólny ruch obiektu materialnego lub wydłużonego, w którym każda jego część oscyluje wokół swej pozycji spoczynkowej, przy czym oscylacje zachodzące w różnych miejscach są tak zsynchronizowane, że powstaje wrażenie grzbietów i dolin fali biegnących wzdłuż materiału. Przykładem mogą być fale powierzchniowe na wodzie lub fale poprzeczne na naciągniętej lince. Dźwięk rozchodzi się w powietrzu ruchem falowym, w którym cząsteczki powietrza oscylują równolegle do kierunku rozchodzenia się fali (fala podłużna), natomiast przy rozchodzeniu się fal świetlnych i radiowych pola elektromagnetyczne oscylują prostopadle do kierunku propagacji (fala poprzeczna).