Ruch postępowy- odcinek łączący dwa dowolne ciała przemieszczające się równolegle. Każdy punkt bryły sztywnej przemieszcza się po tym samym torze.
Punkt materialny- jest to ciało, którego cała masa jest skupiona w jego środku ciężkości, a wielkość jest znikomo mała w stosunku do obszaru będącego obiektem obserwacji np. spadający kamień z wieżowca jest dla człowieka na ulicy będzie punktem materialnym ale samochód przejeżdżający obok już nie.
Ruch prostoliniowy jednostajny- ruch, w którym stosunki długości dowolnie wybranych odcinków drogi do czasów, w którym zostały one przebyte, są wartościami stałymi. Wartość tych stosunków nazywamy prędkością ruchu jednostajnego. V= s/t s- droga, t- czas
Ruch jednostajnie zmienny- przyczyną ruchu jednostajnie zmiennego jest stała siła. W ruchu tym przyrosty prędkości są wprost proporcjonalne do czasu trwania ruchu. V= Vo + at
Średnia prędkość S= Vot+ at2/2 ( a- przyspieszenie, t- czas)
Ruch krzywoliniowy- można opisać albo na płaszczyźnie lub przestrzeni. W układzie współrzędnych OXYZ. Wektor wodzący zaczyna się w początku układy, a koniec podąża za punktem P. r- wektor wodzący, p- pęd
,
,
Ruch po okręgu- ruch po okręgu odbywa się pod działaniem siły dośrodkowej. Wszystkie ruchy po okręgu lub łuku okręgu należą jednak do ruchów zmiennych. Jeżeli siła dośrodkowa ma stała wartośc, odbywający się pod jej wpływem ruch jest ruchem zmiennym ze stały przyspieszeniem zwróconym zgodnie ze zwrotem siły. V=
/T gdzie
jest długością okręgu, a T czasem potrzebnym na wykonanie jednego pełnego okręgu.
Zasady dynamiki Newtona- I ZASADA: istnieją układy odniesienia, względem których ciała, na które nie działają żadne siły lub działają siły równoważące się, poruszają się ruchem jednostajnym po linii prostej. V= const II ZASADA: jeżeli na ciało działa siła, to porusza się ono względem inercjalnego układu odniesienia ruchem zmiennym z przyspieszeniem wprost proporcjonalnym do siły, a odwrotnie proporcjonalnym do masy ciała. Kierunek i zwrot wektora przyspieszenia są zgodne z kierunkiem i zwrotem wektora siły. a= F/m III ZASADA: relacje między ciałami. Jeżeli ciało A działa na ciało B siłą, to ciało B oddziaływuje na ciało A siłą taką samą równą co do wartości, ale w przeciwnym kierunku. FAB=-FBA
Układ inercjalny i nieinercjalny- układy odniesienia spełniające zasadę bezwładności nazywamy układami inercjalnymi. Dla wielu zjawisk układ odniesienia związany sztywno z Ziemią może być traktowany jako układ inercjalny. Także wszystkie układy odniesienia, które są w spoczynku lub poruszają się ruchem jednostajnym względem inercjalnego układu odniesienia są inercjalne. Natomiast układy odniesienia, które względem inercjalnego układu odniesienia poruszają się ruchem zmiennym nazywamy nieinercjalnymi układami odniesienia.
Siła tarcia- siły oddziaływania między trącymi się powierzchniami, gdy powierzchnie te znajdują się jeszcze w spoczynku względem siebie, nazywamy tarciem statycznym Siły oddziaływania między powierzchniami trącymi, gdy powierzchnie te znajdują się w ruchu względem siebie, nazywamy tarciem kinematycznym. Efektem tarcia jest ciepło!
Siła bezwładności- ciało, na które nie działają żadne siły lub działają równoważące się siły, pozostaje w spoczynku lub porusza się ruchem jednostajnym po linii prostej.
Zasada d'Alemberta- siła pozorna występuje tylko w układzie nieinercjalnym.
Praca- jest iloczynem siły i przesunięcia odbywającego się wzdłuż kierunku działania tej siły. Praca jest wielkością skalarną, a jej jednostką jest dżul. 1J=1N*1m, a jego wymiarem jest J=N*m=kg*m2/s2
Wzór na pracę: W= Fs; F- siła, s- droga; W- praca
Moc- nazywamy stosunek pracy do czasu, w którym jest ona wykonana. P=W/t Jednostką mocy jest wat. 1W=1J/1s czyli kg*m2/s3
Energia kinetyczna- połowę iloczynu masy ciała przez kwadrat jego prędkości nazywamy energią kinetyczną tego ciała. Zmiana energii kinetycznej jest zawsze równa wykonanej pracy. Ek=mV2/2 Energia kinetyczna ciała będącego w ruchu, jest równa wartości pracy, jaką zdolne jest ono wykonać do momentu zatrzymania się. Delta Ek= W
Energia potencjalna- Podnoszone do góry ciało nabywa zdolności do wykonania pracy. O ciele tym powiemy, że ma energię potencjalną ciężkości, wyrażamy ją wzorem Ep= mgh gdzie h- wysokość;
m- masa; g- grawitacja
Ruch obrotowy bryły sztywnej- bryłą sztywną nazywamy ciało, które nie ulega odkształceniu pod wpływem siły. Ruch obrotowy to ruch w którym wszystkie punkty bryły poruszają się po okręgu a jej środki leżą na jednej prostej zwanej osią obrotu. Ruch bryły sztywnej zależy od usytuowania siły. Moment siły odpowiedzialny jest za ruch bryły.
Moment pędu punktu materialnego względem dowolnego punktu nazywamy wektor L, który jest iloczynem wektora wodzącego tego punktu i wektora pędu. p- pęd; r- wektor wodzący L= r * p lub
L= r * p * sin alfa (kierunek działania prostopadły do tych wektorów)
Moment siły punktu materialnego względem punktu obrotu „0” nazywamy wektor M, który jest iloczynem wektorowym wektora wodzącego pkt materialny i wektor sił. M= r * F lub M= r * F * sin alfa
(największy, jeśli r * F są wzajemnie prostopadłe)
Zasady dynamiki bryły sztywnej- I ZASADA: Jeżeli na bryłę sztywną nie działa żadna siła albo siły się równoważą to bryła sztywna spoczywa (w=0) albo porusza się ruchem jednostajnym/obraca się ze stałą prędkością kątową. II ZASADA: Przyspieszenie kątowe bryły jest proporcjonalne do momentu siły, a odwrotnie proporcjonalne do momentu bezwładności siły.
; III ZASADA: Jeżeli bryła A działa na bryłę B momentem MAB to bryła B działa na bryłę A momentem MBA takim samym co do wartości lecz przeciwnie zwróconym. Mab=-Mba
Twierdzenie Steinera- Moment bezwładności bryły sztywnej względem dowolnej osi jest równy momentowi bezwładności jaki miałaby ta bryła, gdyby cała masa skupiona była w środku masy bryły, plus moment bezwładności bryły i równoległej do tej osi. I= Is+m*a2
Energia bryły sztywnej w ruchu obrotowym- energia rotacji poszczególnych punktów równa się energii rotacji całej bryły sztywnej. Er=1/2 * Iw2 (w- omega mała)
Energia rośnie z kwadratem promienia: Er=1/4*mr2w2
Energia bryły toczącej się bez poślizgu: składa się ona z energii rotacji i energii translacji, czyli energii ruchu postępowego. E= Er+Ep czyli
Prawo powszechnego ciążenia- dwa ciała przyciągające się wzajemnie siłami grawitacji o wartości wprost proporcjonalnej do iloczynu ich mas a odwrotnie proporcjonalnej do kwadratu odległości między nimi. Treść tego prawa można wyrazić wzorem:
, gdzie M i m są masami ciał,
R odległość między nimi, G- stała grawitacji
Ciężar ciała- Ciężar ciała jest wynikiem przyciągania ciała przez Ziemię; możemy go wyrazić wzorem P=mg (iloczyn masy ciała i przyspieszenia ziemskiego); Ciężar ciała jest wektorem, którego wartość zależy od źródła pola grawitacyjnego. Masa natomiast jest skalarem.
Natężeniem pola grawitacyjnego nazywamy stosunek siły, jaką pole działa na masę m umieszczoną w danym jego punkcie do wartości tej masy. Natężenie pola grawitacyjnego jest wielkością wektorową. Kierunek i zwrot tego wektora jest zgodny z kierunkiem i zwrotem siły grawitacji. Jednostką natężenia jest N/kg.
Potencjał grawitacyjny- jest to stosunek energii potencjalnej ciała umieszczonego w danym punkcie pola grawitacyjnego do masy tego ciała. Potencjał grawitacyjny informuje nas jaką wartość energii potencjalnej będzie miała jednostka masy umieszczona w danym punkcie pola grawitacyjnego. Potencjał w danym punkcie pola grawitacyjnego zależy od masy źródła pola i odległości rozważanego punktu od źródła pola. V= Ep/m
Praca sił pola grawitacyjnego nie zależy od toru. Zależy tylko od początkowego i końcowego położenia ciała. Pole grawitacyjne jest zachowawcze. Pracę w polu centralnym możemy obliczać jako iloczyn średniej geometrycznej wartości sił na początku oraz na końcu toru i wartości przesunięcia. Wg=Fs(r1-r2). r- odległości
Zasada zachowania energii mechanicznej- w przemianie energii z jednej formy w drugą całkowita ilość energii nie ulega zmianie, to znaczy, że jest ona zachowana. Zasada zachowania energii jest jednym z fundamentalnych praw fizyki i przyrody.
Prawo Coulomba- dwa nieruchome, punktowe ładunki elektryczne oddziałują ze sobą siłami wprost proporcjonalnymi do iloczynu wartości tych ładunków i odwrotnie proporcjonalnie do kwadratu odległości między nimi.
Indukcja elektrostatyczna- zjawisko przemieszczania się ładunku elektrycznego w obrębie danego ciała pod wpływem ciała naelektryzowanego nazywamy indukcją elektrostatyczną lub elektryzowaniem przez wpływ. W wyniku naelektryzowania przez indukcję ciało dotychczas elektrycznie obojętne oddziałuje z ciałem naelektryzowanym siłami przyciągania. (W układzie izolowanym suma ładunku elektrycznego nie ulega zmianie.)
Potencjałem pola elektrostatycznego w danym punkcie nazywamy iloraz energii potencjalnej punktowego ciała naelektryzowanego, umieszczonego w tym punkcie i ładunku tego ciała. Jednostką potencjału jest wolt (V). Potencjał pola w danym punkcie ma wartość jednego wolta, jeżeli energia ładunku o wartości jednego kulomba umieszczonego w tym punkcie ma wartość jednego dżula.
Energia w polu elektrostatycznym- elektrostatyczna energia potencjalna ładunku w danym punkcie równa się pracy, jaką wykonuje siła elektrostatyczna przy przesuwaniu ładunku z tego punktu do punktu odniesienia tj. punktu, w którym - zgodnie z umową - energia potencjalna równa się zeru.
Zasada superpozycji mówi o tym, że natężenie pola pochodzącego od układu źródeł punktowych jest sumą wektorową natężeń pól wytworzonych przez każde ze źródeł niezależnie od pozostałych.