Zestaw 1

1. Kiedy ruch po okręgu jest jednostajny, a kiedy niejednostajny? Jakie przyspieszenie występuje w obu przypadkach? Czemu jest równa wartość tego przyśpieszenia?

Ruch po okręgu jest jednostajny, jeżeli prędkość liniowa oraz prędkość kątowa punktu poruszającego się po okręgu nie zmieniają się. W ruchu niejednostajnym po okręgu wartość prędkości liniowej zmienia się oraz występuje przyśpieszenie, którego wartość jest różna od zera. Występuje przyspieszenie dośrodkowe (ma ono stałą wartość, a jego kierunek zmienia się i jest w każdej chwili prostopadły do prędkości): a_r=4πrf² (f-częstotliwość, r-promień okręgu).

2. Co to jest energia mechaniczna? Kiedy jest spełniona i jak brzmi zasada zachowania energii mechanicznej?

Energia mechaniczna to suma energii kinetycznych rozpatrywanego układu ciał oraz energii potencjalnych ich wzajemnego oddziaływania i oddziaływania z otoczeniem. Jest spełniona (zachowana), gdy siły zewnętrzne nie wykonują pracy nad tym układem. Zasada zachowania energii mechanicznej - w izolowanym układzie ciał, w którym działają siły zachowawcze, energia mechaniczna (tj. suma energii kinetycznych i potencjalnych) jest stała.

Praca siły wypadkowej jest tu równa zmianie energii kinetycznej. W_Fwyp=
E_k

Praca siły zewnętrznej równa jest zmianie całkowitej energii mechanicznej.

Praca siły wewnętrznej równa jest zmianie energii potencjalnej ze znakiem minus.

3. Omówić prawo powszechnego ciążenia. Co to jest ciężar ciała i przyspieszenie ziemskie ?

Prawo powszechnego ciążenia - każde dwa ciała przyciągają się siłą grawitacji, której wartość jest wprost proporcjonalna do iloczynu ich mas, a odwrotnie proporcjonalna do kwadratu odległości między ich środkami:
. Przyspieszenie ziemskie to przyśpieszenie nadawane przez siłę grawitacyjną Ziemi spadającemu ciału: g=9,81 m/s². Ciężar ciała to siła z jaka Ziemia lub inne ciało niebieskie przyciąga dane ciało. Siła ta jest wielkością wektorową - wektor ciężaru skierowany jest w każdym miejscu do środka ciężkości planety.

4. Czym jest spowodowane ciśnienie hydrostatyczne? Czemu jest równa jego wartość? Podać treść prawa Archimedesa oraz wyrażenie na wartość siły wyporu.

Ciśnienie hydrostatyczne spowodowane jest ciężarem słupa cieczy, będącym źródłem siły parcia:

p =ghρ (h-wysokość słupa cieczy, ρ-gęstość substancji, wartość przyspieszenia ziemskiego). Prawo Archimedesa - na każde ciało zanurzone w cieczy działa siła wyporu zwrócona pionowo do góry, równa co do wartości ciężarowi wypartej cieczy: F_w=V_zgρ (V_z-objętość zanurzonego ciała lub jego części, ρ-gęstość cieczy w której zanurzono ciało).

5. Podać i omówić równanie gazu doskonałego. Zdefiniować i omówić przemianę izotermiczną.

Równanie gazu doskonałego: pV=nRT (p-ciśnienie, V-objętość, n-liczba moli gazu, T-temperatura, R-stała gazowa). Przemiana izotermiczna - to taka zmiana stanu fizycznego gazu, w której zmieniając objętość gazu przy stałej temperaturze, zmieni się również ciśnienie wywierane przez ten gaz (w przemianie izotermicznej gazu o stałej masie, jego ciśnienie jest odwrotnie proporcjonalne do objętości.

6. Na czym polega przepływ prądu elektrycznego w przewodnikach? Jak definiujemy natężenie prądu? Jak brzmi prawo Ohma?

Przepływ prądu elektrycznego w przewodnikach polega na swobodnym ruchu elektronów (tworzących tzw. gaz elektronowy) pomiędzy jonami sieci krystalicznej. Natężenie prądu to stosunek ładunku przepływającego przez przekrój poprzeczny przewodnika do czasu w jakim on przepłynął. Prawo Ohma - stosunek napięcia przyłożonego do końców przewodnika do natężenia prądu płynącego przez przewodnik jest wielkością stałą i równą oporowi przewodnika: R=U/I (U-napięcie, I-natężenie).

7. Co to jest fala elektromagnetyczna? Jak dzielimy fale elektromagnetyczne ze względu na długość fali? Z czym związana jest barwa światła?

Fala elektromagnetyczna to rozchodzące się w przestrzeni zaburzenie pola magnetycznego. Dzieli się na:

fale radiowe, mikrofale, podczerwień, światło widzialne, ultrafiolet, promieniowanie rentgenowskie, promieniowanie gamma. Barwa światła związana jest z długością fali elektromagnetycznej (np. barwa niebieska - 440-490 nm).

8. Omówić budowę atomu i jądra atomowego.

Każdy atom składa się z jądra i elektronów przebywających w przestrzeni poza jądrowej. Krążą one z ogromną prędkością po eliptycznych torach wokół jądra, tworząc tzw. chmurę elektronową. Elektrony mają ładunek elektryczny ujemny. W centralnej części atomu znajduje się jądro atomowe, skupiające 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. Atomy są elektrycznie obojętne.

---