Zestaw 3
1. Jak definiujemy ruch jednostajnie zmienny? Jak w tym ruchu zachowuje się prędkość? Podać odpowiedni wzór i przedstawić tę zależność na wykresie.
Ruch jednostajnie zmienny to ruch w którym przyspieszenie ciała jest stałe. Prędkość maleje lub rośnie w sposób jednostajny (zmienia się zawsze o tyle samo metrów na sekundę): v=vo+-a∆t .
2. Podać treść II zasady dynamiki dla ruchu postępowego i wzór, który się z nią wiąże.
Jeżeli siły działające na ciało nie równoważą się (czyli siła wypadkowa Fw jest różna od zero) to ciało porusza się ruchem zmiennym z przyspieszeniem wprost proporcjonalnym do siły wypadkowej Fw i odwrotnie proporcjonalnym do masy ciała: a=Fw/m
3. Jak definiujemy energię kinetyczną ciała w ruchu postępowym? Kiedy ta energia ulega zmianie? Do czego przyrównujemy zmianę energii kinetycznej?
Energia kinetyczna to energia ciała znajdującego się w ruchu. Zmienia się, gdy siły działające na ciało nie równoważą się, a ich wypadkowa nadaje ciału przyspieszenie, a więc zmienia jego prędkość. Zmiana energii kinetycznej ciała równa jest pracy siły wypadkowej działającej na to ciało.
4. Podać treść prawa Archimedesa. Kiedy ciało pływa? Dlaczego statki pływają?
Prawo Archimedesa - na każde ciało zanurzone w cieczy działa siła wyporu zwrócona pionowo do góry, równa co do wartości ciężarowi wypartej cieczy: Fw=Vzgρ (Vz-objętość zanurzonego ciała lub jego części, ρ-gęstość cieczy w której zanurzono ciało). Ciało pływa gdy jego gęstość jest mniejsza od gęstości wody (lub pływa całkowicie zanurzone, gdy ρw= ρc). Niezależnie od masy statek będzie pływał, jeżeli objętość jego części zanurzonej będzie dostatecznie duża - statek zanurza się do takiej głębokości, przy której ciężar wypartej cieczy ma taką sama wartość jak ciężar całego statku.
5. Podać wzór (objaśnić wielkości), który wyraża I zasadę termodynamiki oraz przytoczyć jej treść.
I zasada termodynamiki - zmiana energii wewnętrznej ciała może zachodzić przez przekazanie ciepła lub przez wykonanie pracy, albo przez jedno i drugie: ∆U=Q+W (U-energia wewnętrzna ciała, Q-ciepło wymienione przez ciało z otoczeniem, W-praca wykonana nad ciałem przez siłę zewnętrzną).
6. Kiedy przemianę gazu nazywamy izotermiczną? Jak zmieniają się parametry stanu gazu w tej przemianie? Co można powiedzieć o wymienionym cieple, energii wewnętrznej i pracy?
Przemianę nazywamy izotermiczną, jeśli zmieniając objętość gazu tak, aby jego temperatura była stała, zmieni się ciśnienie wywierane przez ten gaz (w przemianie izotermicznej gazu o stałej masie jego ciśnienie jest odwrotnie proporcjonalne do objętości). Energia wewnętrzna gazu pozostaje stała, ciepło jest równe pracy wykonanej nad tym gazem, praca jest dodatnia jeśli zmniejsza się objętość gazu.
7. Co to są przewodniki prądu elektrycznego? Na czym polega przepływ prądu w przewodniku? Jak definiujemy natężenie prądu? Kiedy jest ono równe 1A?
Przewodniki prądu elektrycznego to substancje, które dobrze przewodzą prąd elektryczny, a przewodzenie ma charakter elektronowy. Przepływ prądu elektrycznego w przewodnikach polega na swobodnym ruchu elektronów (tworzących tzw. gaz elektronowy) pomiędzy jonami sieci krystalicznej. Natężenie prądu to stosunek ładunku elektrycznego przepływającego przez przekrój poprzeczny przewodnika do czasu w jakim on przepłynął: I=∆q/∆t (q-ładunek elektryczny, t-czas). Natężenie jest równe 1A, tzn. że w ciągu 1s przez dany przekrój przepłynął 1C ładunku.
8. Które z wymienionych zjawisk zaliczamy do fal elektromagnetycznych: dźwięk, ultradźwięki, światło, fale radiowe, promieniowanie rentgenowskie ? Wartością jakiej wielkości fizycznej różnią się wymienione fale elektromagnetyczne?
Falami elektromagnetycznymi są: fale radiowe i promienie rentgenowskie. Różnią się one długością fali.
9. Omówić skład jąder atomowych. Jaki warunek spełniają jądra tego samego pierwiastka? Czym różnią się jądra różnych izotopów pierwiastka? Przykłady izotopów.
Jądro atomowe znajduje się w centralnej części atomu, skupia prawie całą jego masę. Ma ono rozmiar około 20 tys. mniejszy od rozmiarów atomu. Składa się z protonów (mających ładunek elektryczny dodatni) i neutronów (ładunek obojętny), powiązanych siłami jądrowymi. Jądra tych samych pierwiastków mają określoną liczbę neutronów. Jądra różnych izotopów pierwiastka różnią się liczbą neutronów i protonów w jądrze. Izotopy wodoru to prot, deuter i tryt.