I zasada dynamiki Newtona

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

II Zasada dynamiki Newtona

Jeżeli na ciało działają siły, które nie równoważą się to ciało porusza się ruchem przyśpieszonym, przy czym przyśpieszenie jakie posiada to ciało jest wprost proporcjonalne do siły wypadkowej działającej na ciało i odwrotnie proporcjonalne do masy ciała. a= Fw/m

III Zasada dynamiki Newtona

Jeżeli ciało A działa na ciało B siłą F, to ciało B działa na ciało A siła o takiej samej wartości i kierunku lecz o przeciwnym zwrocie.

Zerowa zasada termodynamiki

Jeżeli dwa ciała A i B są w równowadze termicznej z ciałem C to ciało A iB są w równowadze termicznej ze sobą. Mówimy o nich, że mają taką samą temperaturę.

Pierwsza zasada termodynamiki

Zmiana energi wewnętrznej układu równa jest dostarczonemu do układu ciepłu i pracy wykonanej nad układem przez siły zewnętrzne:

DU=DQ+DW

Konwencja: DU to przyrost energii wewnętrznej układu. DQ oznacza tu ciepło dostarczone do układu z zewnątrz. Jeśli jednak układ oddaje ciepło, wówczas jego energia wewnętrzna maleje; ciepło bierzemy ze znakiem ujemnym. DW to praca wykonana nad układem przez siły zewnętrzne. Gdy zaś układ wykonuje pracę, jego energia maleje - pracę bierzemy ze znakiem ujemnym. Istnieją konwencje znaków różne od tutaj przyjętej.

I zasada termodynamiki pozwala na zdefiniowanie energii wewnętrznej jako funkcji stanu: dla wszystkich procesów prowadzących od pewnego określonego stanu do drugiegi, zmiana DU ma zawsze tą samą wartość, choć ilość dostarczonego ciepła i wykonanej pracy na ogół są różne dla różnych procesów.

Druga zasada termodynamiki

Clausius (1850): Nie istnieje proces termodynamiczny, którego jedynym wynikiem byłoby pobranie ciepła ze zbiornika chłodniejszego i przekazanie go do zbiornika cieplejszego (nie jest możliwe zbudowanie idealnej maszyny chłodzącej)

Kelvin (1851): Nie istnieje proces termodynamiczny, którego jedynym wynikiem byłoby pobranie ciepła ze zbiornika i całkowita zamiana tego ciepła na pracę mechaniczną.

Pianek: Nie możliwe jest zbudowanie silnika termodynamicznego pracującego cyklicznie, który cale pobrane ciepło zamieniałby na pracę (nie jest możliwe zbudowanie idealnego silnika cieplnego - czyli perpetuum mobile drugiego rodzaju). Tylko część ciepła może być zamieniona na pracę. Część zostaje oddana do chłodnicy.

Trzecia zasada termodynamiki

Temperatura zera bezwzględnego nie jest osiągalna (nie jest możliwe ochłodzenie układu do

temperatury zera bezwzględnego za pomocą skończonego procesu).

Prawo Kirchhoffa

Stosunek zdolności emisyjnej źródła promieniowania termicznego (dla dowolnej długości fali i

temperatury) do jego zdolności absorpcyjnej (dla tych samych wartości temp. i dl. fali) równy jest

zdolności emisyjnej ciała doskonale czarnego.

e/a = const.

e - zdolność emisyjna, a - zdolność absorbcyjna

I Prawo Kirchhoffa

Suma natężeń prądów wpływających do węzła jest równa sumie prądów wypływających z węzła.

II Prawo Kirchhoffa

W dowolnie zamkniętym obwodzie (oczku) suma algebraiczna sil elektromotorycznych równa się sumie algebraicznej spadków napięć spowodowanych przez opór.

Prawo Coulomba

Dwa ładunki odpychają się lub przyciągają z siłą wprost proporcjonalną do iloczynu wartości tych ładunków, a odwrotnie proporcjonalnie do kwadratu odległości między nimi. k-współczynnik proporcjonalonści

Prawo Ohma

Natężenie prądu I płynącego przez przewodnik elektryczny (w stałej temperaturze) jest wprost proporcjonalny do napięcia U i odwrotnie proporcjonalne do oporu przewodnika.

Prawo Stefana- Boltzmanna

Całkowita energia promieniowania, wyemitowana przez jednostkową powierzchnie ciała doskonale czarnego w jednostce czasu, jest proporcjonalna do czwartej potęgi temperatury bezwzględnej.

Prawo przesunięć Wiena

Wraz ze wzrostem temperatury bezwzględnej ciała doskonale czarnego długość fali, odpowiadająca maksimum przesunięć zdolności emisyjnej ciała, przesuwa się w kierunku krótszych fal. Obserwuje się zmianę barwy świecącego ciała ze zmianą temperatury. Długość fali, odpowiadająca maksimum widma l, jest odwrotnie proporcjonalna do temperatury bezwzględnej T ciała świecącego (l=b/T , gdzie b to stała Wiena). (wzór)

Prawo Wiena

Prawo Wiena określa położenie maksymalnej wartości wypromieniowywanej energii.

Prawo Curie Wcissa

Dla substancji o charakterze ferromagnetyków ich bardzo silna podatność magnetyczna zamka powyżej pewnej temperatury krytycznej zwanej temperaturą Curie, powyżej tej temperatury ferromagnetyki stają się paramagnetykami, a ich podatność magnetyczna jest opisana przez prawo Curie- Weissa:

gdzie:

TC - temperatura Curie (Temperatura Curie (oznaczana TC) - temperatura, powyżej której ferromagnetyk gwałtownie traci swoje właściwości magnetyczne i staje się paramagnetykiem, zjawisko to wynika ze zmiany fazy ciała stałego.)

Jak widać, dla wysokich temperatur (T >> TC) prawo Curie-Weissa przechodzi asymptotycznie w prawo Curie. Prawo Curie jest formalnie równoważne prawu Curie-Weissa gdzie TC=0.

Silą Lorentza

Silą działająca na cząstkę o ładunku elektrycznym q, poruszającą się w polu magnetycznym z prędkością v,

skierowaną w dowolnym kierunku względem wektora indukcji magnetycznej B:

F= q ּ v x B

gdzie: q - wartość ładunku elektrycznego, v - prędkość cząstki w polu magnetycznym, B - indukcja magnetyczna.

Siła Lorentza skierowana jest zawsze prostopadle do prędkości cząstki naładowanej i nadaje jej przyspieszenie normalne (tzn. wzdłuż prostopadłej do toru cząstki).

Moment siły F względem punktu O nazywamy iloczny wektorowy wektroa wodzącego r punktu przyłożenia siły F i tej siły.

M= r*F

Długość wektora momentu siły M jest równa:

[M] = [r]*[F] sin a

Moment bezwładności I bryły względem danej osi nazywamy sumę iloczynów mas poszczególnych punktów bryły i kwadratów ich odległości od danej osi. W przypadku bryły o ciągłym rozkładzie masy dzielimy ją w myśli na nieskończenie małe części i sumowanie następuje całkowaniem:

Moment pędu L punktu materialnego o masie m i promieniu wodzącym r, poruszającego się z prędkością

v względem osi obrotu odległej o r tego punktu, definiujemy wzorem:

L = r * mv = r * p

Wektor momentu pędu liczony względem osi obrotu jest skierowany zgodnie z tą osią. Jego wartość

bezwzględna wynosi:

[L] = [r]m[v] = mr2[w]

Stosując zapis wektorowy otrzymujemy:

L = mr² \v

Momentem pędu bryły jest suma momentów pędu wszystkich jej punktów. W zapisie wektorowym:

L = I w

Pęd - wielkość fizyczna wyrażająca się wzorem: p = m V

Siły bezwładności nazywane są siłami pozornymi gdyż nie potrafimy wskazać ciał materialnych wywierających działania na masę m.. Fb = -mao

Silą Coriolisa jest przykładem siły bezwładności, jest to siła działająca na ciało poruszające się ruchem
postępowym w obracającym się układzie odniesienia.

Fc = 2mv*w

w- prędkość kątowa z jaką obraca się układ odniesienia

v- prędkość ruchu ciała o masie m w tym układzie.

Twierdzenie Steinera - moment bezwładności I bryły względem dowolnej osi jest równy sumie momentu bezwładności Io względem osi równoległej przechodzącej przez środek masy bryły oraz iloczynu masy m tej bryły i kwadratów odległości obu osi

I = Io + ma2

Zasada zachowania pędu

W zamkniętym układzie ciał całkowity- pęd (p=mv) układu nie ulega zmianie.

Jeżeli wypadkowa sił zewnętrznych działająca na układ punktów materialnych (ciał) jest równa zero, to całkowity pęd tego układu jest stały, p = const.

Zasady zachowania momentu pędu

Moment pędu jest stały, gdy nie działa na układ zewnętrzny momentu pędu.

Jeżeli wypadkowa momentu sił zewnętrznych działających na układ punktów materialnych (ciał) równa się

zeru, to całkowity moment pędu tego układu jest stały.

b = const.

Natężenie prądu I nazywamy stosunek ładunku Q przepływający przez dany przekrój poprzeczny s

przewodnika do czasu przepływu T tego ładunku:

I = Q/t

Jednostką natężenia prądu jest Amper (l A).

Opór elektryczny

Jeżeli do końców przewodnika doprowadzimy napięcie U, to wytworzone w ten sposób pole elektryczne spowoduje przepływ prądu o natężeniu I:

R = U/I

Napięcie elektryczne - różnica potencjałów między dwoma punktami

Natężenie pola elektrycznego

E = F/q

q- ładunek znajdujący się w polu a F siła działająca na ten ładunek

Prąd elektryczny jest uporządkowanym ruchem ładunków. Ładunki przenoszone są za pośrednictwem nośników ładunku.

Pojemność elektryczna przewodnika - stosunek ładunku q do potencjału jest dla danego przewodnika

stały.

C = q/p

Jednostką jest Farad: l F = C/V

Kondensator - układ dwóch różnomiernie naładowanych przewodników, tak względem siebie położonych, że pole jest ograniczone do obszaru między nimi, a na zewnątrz jest równe zero. Pojemność takiego układu przewodników nie zależy od obecności innych przewodników.

Kondensator płaski - układ dwóch płytek o powierzchni S każda, znajdujących się w odległości d od siebie, pomiędzy którymi znajduje się dielektryk o przenikalności dielektrycznej

Ciało doskonale czarne - ciało, dla którego a (v,T) = l, oraz r (v,T) = O, dla dowolnych v i T

Jest to ciało absorbujące całą energię, która na to ciało pada. Może także emitować energię w całym

zakresie fal elektromagnetycznych. Przykładem ciała doskonale czarnego jest czarna dziura lub Słońce.

Ciało doskonale sztywne - ciało, w którym odległość między dowolnymi dwoma punktami nie zmienia

się.

Wektor wypadkowy jest zawsze równy zero.

Układem termodynamicznym- nazywamy mikroskopowy zbiór molekół (np. gaz w oponie, balonie). Stan takiego układu jest określany przez wielkości fizyczne mierzalne mikroskopowo nazywane parametrami termodynamicznymi (np. ciśnienie, objętość, temperatura)

Gazem doskonałym nazywamy gaz, w którym można zaniedbać oddziaływania pomiędzy molekułami z wyjątkiem oddziaływań wynikających bezpośrednio podczas zderzeń.

Zasada ekwipartycji energii - dostępna energia zależy wyłącznie od temperatury i rozkłada się w równych porcjach na wszystkie sposoby w jakie cząstki mogą ją absorbować.

Z zasady tej wynika że całkowita energia kinetyczna molekuły wynosi :

<є>= i/2 kT i- jest liczbą stopni swobody.

Pole magnetyczne - wytworzone przez prąd w przewodniku jest sumą pól wytworzonych przez pojedyńcze ładunki, które się w nim poruszają..

Prawo Biotta- Savarta - jeśli przez przewód przepływa prąd o natężeniu I, to każdy element o długości dl tego przewodnika wytwarza w punkcie określonym przez promień wodzący v elementarne pole magnetyczne dH.

---