energia potencjalna układu ciał - praca którą ten układ może wykonać zmieniając względne położenie swoich części lub zmieniając swój stan

zas. zach. en - energia całkowita nie zmienia się, jest wielkością stałą, energia może być przekształcona z jednej formy w inną, ale nie może być wytwarzana, ani niszczona. II zas dyna. - zmiana pędu ciała w jednostce czasu jest proporcjonalna do wypadkowej siły działającej na to ciało i jest skierowana zgodne z tą siłą. F=dp/dt zas. zach pędu - jeżeli wypadkowa sił zewnętrznych działających na układ jest równa zero, to całkowity wektor pędu tego układu pozostaje stały moment bezwładności- miara bezwładności ciała w ruchu obrotowym względem określonej, ustalonej osi obrotu. Im większy moment, tym trudniej zmienić ruch obrotowy ciała, np. rozkręcić dane ciało

zas. zach momentu pędu - jeśli wypadkowy moment sił zewnętrznych działających na układ jest równy zero, całkowity moment pędu układu pozostaje stały warunki równowagi ciała: a) suma geometryczna wszystkich zewnętrznych sił dziaąłjących na ciało w stanie równowagi =0 b)suma geometryczna wszystkich momentów sił działających na ciało w stanie równowagi =0

GRAWITACJA

Prawa Keplera:1)Wszystkie planety poruszają sie po orbitach eliptycznych, z jednym z ognisk znajduje się słońce 2)Odcinek łączący planetę ze Słońcem w równych odstępach czasu zakreśla jednakowe pola 3)Kwadrat obiegu planety jest proporcjonalny do sześcianu średniej odległości od Słońca

Prawo powszechnego ciążenia: Siła działająca między dwoma punktami materialnymi o masach m1 m2 znajdującymi się w odległości r, jest siłą przyciągającą, skierowaną wzdłuż prostej łączącej te punkty i ma wartość:

zależność g - maleje wraz z wysokością, wzrasta z szer. geogr.

DRGANIA

ruch harmoniczny - Każdy ruch powtarzający się w regularnych odstępach czasu nazywany jest ruchem okresowym. Jeżeli ruch ten opisywany jest sinusoidalną funkcją czasu to jest to ruch harmoniczny. Ciało porusza się ruchem harmonicznym prostym, jeżeli znajduje się pod wpływem siły o wartości proporcjonalnej do wychylenia z położenia równowagi i skierowanej w stronę położenia równowagi: F=-kx

wahadło fizyczne - bryła sztywna która może wykonywać obroty dookoła poziomej osi przechodzącej ponad środkiem ciężkości tej bryły

wahadło matematyczne - punkt materialny zawieszony na nierozciągliwej nieważkiej linie

FALE

fala mechaniczna - powstają w wyniku wychylenia jakiegoś fragmentu ośrodka sprężystego z położenia równowagi, co powoduje drgania fragmentu wokół tego położenia. Dzięki sprężystym właściwościom ośrodka drgania te są przekazywane do coraz dalszych jego części i w ten sposób zaburzenie przechodzi przez cały ośrodek. Ośrodek jako całość nie przesuwa się wraz z falą.

fala poprzeczna - ruch cząstek materii przenoszącej fale jest prostopadły do kierunku rozchodzenia się fali

fala podłużna - cząstki przenoszące fale poruszają się wzdłuż kierunku rozchodzenia się fali

podział że wzgl na zach. cząst - impuls, ciąg falowy, periodyczny ciąg falowy

interferencja - to nakładanie się fal spójnych, czyli fal wytworzonych przez źródła drgające z tą samą częstotliwością o tej samej amplitudzie i stałą nie zmieniającą się w czasie różnicą faz (najczęściej zgodnych fazach) powstawanie prążków interf: Jeżeli na drodze światła znajdzie się wąska szczelina, wówczas w danym momencie czasu przejdzie przez nią jeden ciąg falowy. Rozprzestrzeniający się ciąg falowy możne przejść z kolei przez dwie szczeliny, powodując powstanie prążków interferencyjnych - linie maksymalnego i minimalnego natężenia.

fala stojąca - fala, której grzbiety i doliny nie przemieszczają się. Fala stojąca powstaje na skutek interferencji dwóch takich samych fal poruszających się w przeciwnych kierunkach. Zwykle uzyskuje się ten efekt poprzez nałożenie na falę biegnącą, falę odbitą

dyfrakcja - ugięcie fali, zmiana kierunku rozchodzenia się fali na krawędziach przeszkody, zachodzi dla wszystkich wielkości przeszkód ale wyraźnie jest obserwowane dla przeszkód o rozmiarach porównywalnych z długością fali.

siatka dyfrakcyjna - przyrząd do przeprowadzania analizy widmowej światła. Układ równych, równoległych i jednakowo rozmieszczonych szczelin. Stała SD to rozstaw szczelin siatki

zasada Huygensa - każdy punkt ośrodka, do którego dotarło czoło fali można uważać za źródło nowej fali kulistej. Fale te zwane są falami cząstkowymi i interferują ze sobą. Wypadkową powierzchnię falową tworzy powierzchnia styczna do wszystkich powierzchni fal cząstkowych i ją właśnie obserwujemy w ośrodku.

Efekt Dopplera - zjawisko obserwowane dla fal, polegające na powstawaniu różnicy częstotliwości wysyłanej przez źródło fali oraz zarejestrowanej przez obserwatora, który porusza się względem źródła fali

HYDROSTATYKA

przepływ laminarny - (ustalony) - ruch płynu jest ustalony gdy prędkość płynu w dowolnym punkcie jest stała w czasie.

przepływ turbulentny - w płynie występuje mieszanie, powstają wiry, prędkość przestaje być prostą funkcją położenia, występują wypadkowe prędkości kątowe

prawo Bernouliego -
opisuje zachowanie gęstości energii całkowitej na linii prądu. Obowiązuje dla stacjonarnego przepływu nieściśliwego płynu idealnego, wynika z zasady zachowania energii. zastosowanie: paradoks hydrodynamiczny, przyczyna osiadania statków w ruchu na płytkim akwenie, wyznaczenie prędkości płynu na podst. ciśnienia, dynamiczna siła nośna, siła ciągu rakiety

GAZY

cechy: 1) składa się z cząstek które traktujemy jako punkty 2) cząsteczki poruszają sie chaotycznie i podlegają zasadom dynamiki 3)całkowita liczba cząstek jest bardzo duża 4) objętość zajmowana przez cząstki jest pomijalna w stosunku do objętości całego gazu 5) poza momentem zderzenia na cząstki nie działają żadne siły 6)zderzenia są spręzyste

temperatura - całkowita energia kinetyczna ruchu postępowego 1 mola cząstek jest proporcjonalna do temperatury

prawo Boyle'a - przy danej masie gazu w stałej temperaturze jego ciśnienie jest odwrotnie proporcjonalne do objętości

prawo Charlesa /Gay-Lussaca - przy danej masie gazu pod stałym ciśnieniem objętość jest wprost proporcjonalna do temperatury

TERMODYNAMIKA

0 zas. termod. - Jeżeli każde z dwóch ciał A i B jest w równowadze termicznej z ciałem C to A i B są są w równowadze term. ze sobą

rozszerzalność - gdy rośnie temperatura rośnie również średnia odległość między atomami, prowadzi to do rozsz. całego ciała ze wzrostem temp.

1 zas. termod. - ∆U= Q-W

proces odwracalny - to taki jeśli za pomocą różniczkowej zmiany otoczenia możemy wywołać proces odwrotny do niego tzn. przebiegając po tej samej drodze w przeciwnym kierunku

Cykl Carnota - 1)izotermiczne rozprężanie 2) adiabatyczne rozprężanie 3) sprężanie izotermiczne 4) sprężanie adiabatyczne

2 zas termod. - żadna pracująca cyklicznie maszyna nie może, bez jakichś dodatkowych efektów przenosić w sposób ciągły ciepła z jednego ciała do drugiego, mającego wyższą temperaturę

ELEKTROSTATYKA

prawo Coluomba - siła wzajemnego oddziaływania dwóch punktowych ładunków elektrycznych jest wprost proporcjonalna do iloczynu tych ładunków i odwrotnie proporcjonalna do kwadratu odległości między nimi.

opis pola el: natężenie E=F/q₀ , potencjał V_A-V_B=W_AB/q₀ = E*d

prawo Gaussa - Strumień natężenia pola elektrycznego, przenikający przez dowolną powierzchnię zamkniętą w jednorodnym środowisku o bezwzględnej przenikalności dielektrycznej ε, jest równy stosunkowi całkowitego ładunku znajdującego się wewnątrz tej powierzchni do wartości tejże przenikalności.

PRĄD

prawo Ohma - natężenie prądu płynącego przez przewodnik jest wprost proporcjonalne do przyłożonego napięcia

I prawo Kirchhoffa - suma natężeń prądów wpływających do węzła jest równa sumie prądów wypływających z tego węzła

II prawo Kirchhoffa - w zamkniętym obwodzie suma spadków napięć na oporach równa jest sumie sił elektromotorycznych występujących w tym obwodzie

opór elektryczny - zaburzenie swobodnego przepływu prądu w przewodniku. Czynnikiem zaburzającym są zderzenia elektronów z drgającymi jonami sieci krystalicznej.

nadprzewodnictwo - stan materiału polegający na zerowej rezystancji

MAGNETYZM

indukcja magnetyczna - Jeżeli w pewnym obszarze na poruszający się ładunek działa siła określona przez iloczyn wektorowy F=qv x B to w obszarze tym występuje pole magnetyczne o indukcji B

siła elektrodynamiczna - F= I*lxB

prawo Ampera - ilościowa zależność między natężeniem prądu a polem magnetycznym

prawo Biota-Savarta -

prawo Faradaya - w zamkniętym obwodzie znajdującym się w zmiennym polu magnetycznym, pojawia się siła elektromotoryczna indukcji równa szybkości zmian strumienia indukcji pola magnetycznego przechodzącego przez powierzchnię rozpiętą na tym obwodzie ε=∆ Φ /∆t

reguła Lentza - prąd indukowany ma taki kierunek, że przeciwstawia się zmianie która go wywołała

indukcyjność - zdolność obwodu do wytwarzania strumienia pola magnetycznego Φ powstającego w wyniku przepływu przez obwód prądu elektrycznego I L= -ε/ di/dt L=

paramagnetyzm - zjawisko magnesowania się makroskopowego ciała w zewnętrznym polu magnetycznym w kierunku zgodnym z kierunkiem pola zewnętrznego, na skutek porządkowania się momentów magnetycznych elektronów

diamagnetyzm - zjawisko polegające na indukcji w ciele znajdującym się w zewnętrznym polu magnetycznym pola przeciwnego, osłabiającego działanie zewnętrznego pola. Przyczyną diamagnetyzmu jest fakt, że zewnętrzne pole magnetyczne zmienia tor elektronów na orbitach, który powoduje powstanie pola magnetycznego skierowanego przeciwnie do pola zewnętrznego.

ferromagnetyzm - zjawisko, w którym materia wykazuje własne, spontaniczne namagnesowanie. Jest jedną z najsilniejszych postaci magnetyzmu i jest odpowiedzialny za większość magnetycznych zachowań spotykanych w życiu codziennym

Równania Maxwella

I - prawo Gaussa dla elektryczności:

II - prawo Gaussa dla magnetyzmu:

III - prawo indukcji Faradaya:

IV - prawo Ampera:

rodzaje fal elektromag: radiowe mikrofalepodczerwieńświatło widzialneultrafioletprom. rentprom gamma

wektor Poytinga -
szybkość przepływu energii przez jednostkową powierzchnię płaskiej fali elektromag.

OPTYKA

współczynnik załamania - ośrodka jest miarą zmiany prędkości rozchodzenia się fali w danym ośrodku w stosunku do prędkości w innym ośrodku, zależy od długości fali

całkowite wewnętrzne odbicie - jeśli promień biegnący w ośrodku o wyższym wsp. zał. padnie na granicę ośrodków pod kątem większym niż tzw. kąt graniczny, nie przechodzi on do drugiego ośrodka lecz ulega całkowitemu wewnętrznemu odbiciu sinA=n₂/n₁

Interferencja konstr i destr. - interferencja (nakładanie się) fal może prowadzić do ich dodawania się i wzmocnienia (interferencja konstruktywna) lub do odejmowania się i wzajemnego wygaszania (interferencja destruktywna). Kiedy nakładające się fale mają ten sam kierunek i długość fali λ oraz są zgodne w fazie wtedy występuje interferencja konstruktywna. Amplituda fali wypadkowej jest dwa razy większa niż amplituda A obu fal oddzielnie. Ponieważ natężenie fali I jest proporcjonalne do kwadratu jej amplitudy (I ~ A2) to natężenie fali wypadkowej jest czterokrotnie większe niż natężenie każdej z fal oddzielnie. Jeżeli obie spotykające się fale są przesunięte względem siebie o połówkę długości fali, czyli drgają w przeciwfazie to rezultatem ich nałożenia się będzie ich całkowite wygaszenie.

zdolność rozdzielcza - R=λ/∆λ (średnia długość fali dwóch linii widmowych / różnica długości fal) R=Nm

dyspersja - D=dθ/dλ=m/dcosθ - zależność współczynnika załamania ośrodka od częstotliwości fali świetlnej. Jednym ze skutków dyspersji jest to, że wiązki światła o różnych barwach, padające na granicę ośrodków pod kątem różnym od zera, załamują się pod różnymi kątami.

polaryzacja - polega na wygaszeniu wszystkich kierunków drgań wektorów E i B z wyjątkiem jednego. Drgania wektora są równoległe do siebie we wszystkich punktach fali, dla takich punktów drgający wektor tworzy z kierunkiem ruchu fali płaszczyznę zwaną płaszczyzną drgań. W fali spolaryzowanej liniowo wszystkie takie płaszczyzny są równoległe

wytw. spolar. św. - *płytka polaryzująca przepuszcza tylko te fale, dla których kierunek drgań wektora elektrycznego są równoległe do kierunku polaryzacji oraz pochłania te równoległe *odbicie - dla materiałów dielektrycznych istnieje pewien kąt padania (Brewstera) dla którego odbita wiązka jest spolaryzowana liniowo a jej płaszczyzna jest prostopadła do płaszczyzny padania

zastosowanie: -wyznaczanie kształtu i rozmiarów wirusów -badanie składu pierścieni Saturna - badanie struktur atomów i jąder -okulary, filtry

FIZYKA KWANTOWA

widmowa zdolność emisyjna promieniowania - R_A - szybkość z jaką jednostkowy obszar powierzchni wypromieniowuje energię odpowiadającą długością fal λ i λ+dλ

prawo Plancka :

prawo Stefana-Boltzmana - emisja energetyczna promieniowania ciała doskonale czarnego zmienia się wraz z temp. Rc=σT⁴

prawo Wienna - Ze wzrostem temperatury widmo promieniowania ciała doskonale czarnego przesuwa się w stronę fal krótszych, zgodnie ze wzorem: λ=b/T

efekt fotoelektryczny: 1) emisja elektronów z powierzchni przedmiotu 2) przeniesienie nośników ładunku pomiędzy pasmami energetycznymi

efekt Comptona - zjawisko rozpraszania promieniowania X (rentgenowskiego) i promieniowania gamma, czyli promieniowania elektromagnetycznego o dużej częstotliwości, na swobodnych lub słabo związanych elektronach, w wyniku którego następuje zwiększenie długości fali promieniowania. Zwiększenie długości fali rozproszonego fotonu, zwane przesunięciem Comptona, zależy od kąta rozproszenia fotonu zgodnie ze wzorem: ∆λ=λc(1-cosθ)

model Bohra: zał: 1) Orbitalny moment pędu elektronu jest skwantowany i może on przybierać dyskretne wartości, tzn dokładnie te dla których jego moment pędu jest równy wielokrotności: L=nЂ 2) Podczas zmiany orbity, której towarzyszy zmiana energii elektronu, atom emituje foton. Energia fotonu równa jest różnicy między energiami elektronu na tych orbitach

---