Ćw. 2a, laboratorium fizyczne, Laboratorium semestr 2 RÓŻNE


  1. Wstęp teoretyczny

Przyspieszenie jest wielkością informującą o tym jak szybko zmienia się prędkość ciała.

0x01 graphic
Δv- przyrost prędkości

Δt- przyrost czasu

Jednostka 0x01 graphic

Przyspieszenie ziemskie - przyspieszenie grawitacyjne ciał swobodnie spadających na Ziemię, bez oporów ruchu. Wartość przyspieszenia ziemskiego zależy od szerokości geograficznej oraz wysokości nad poziomem morza. Nie obserwuje się zależności przyspieszenia ziemskiego od długości geograficznej.

Przyspieszenie ziemskie normalne (na szerokości geograficznej 45° i poziomie morza) wynosi w przybliżeniu

0x01 graphic

Wartość przyspieszenia ziemskiego nie jest stała, ale zależy od położenia punktu na powierzchnie Ziemi. Przyczynami tego zjawiska są:

Jak wiadomo, Ziemia ma kształt zbliżony do elipsoidy obrotowej, spłaszczonej od strony biegunów geograficznych, wskutek tego wartość g zależy od szerokości geograficznej i jest największa na biegunach, a najmniejsza na równiku

Ruch obrotowy Ziemi powoduje powstanie siły odśrodkowej, która zmniejsza ciężar każdego ciała znajdującego się na Ziemi. Siła odśrodkowa jest prostopadła do osi ziemskiej, a więc jej kierunek względem pionu zależy od szerokości geograficznej. Zmniejszenie ciężaru ciał jest największe na równiku w miarę zaś zbliżania się do bieguna maleje do 0. Wartość g zmienia się w skutek działania tych czynników od wartości ok. 9,78 0x01 graphic
na równiku do wartości ok. 9,830x01 graphic
na biegunie.

Prawo powszechnego ciążenia każde dwa ciał przyciągają się wzajemnie siłami grawitacji. Siła przyciągania dwóch punktów materialnych jest wprost proporcjonalna do iloczynu ich mas, a odwrotnie proporcjonalna do kwadratu odległości między nimi.

0x01 graphic

G- współczynnik proporcjonalności zwany stałą grawitacji 0x01 graphic

Wiedząc, że 0x01 graphic
mamy 0x01 graphic
,

Wtedy 0x01 graphic

0x01 graphic

Siłą odśrodkowa- w obracającym się układzie odniesienia występuje siła bezwładności, zwana odśrodkową siła bezwładności. Zgodnie ze wzorem wyrażamy ją następująco:

0x01 graphic
gdzie : ω- prędkość kątowa ruchu obrotowego Ziemi

Wahadłem matematycznym nazywamy punkt materialny o masie M i ciężarze G zawieszony na nieważkiej i nierozciągliwej nici o długości L.

Siłą odpowiedzialną za ruch wahadła jest wypadkowa siły ciężkości 0x01 graphic
i siły sprężystości nici 0x01 graphic
.

Jej wartość wyraża się wzorem:

0x01 graphic

Znak minus oznacza, że siła skierowana jest przeciwnie do wychylenia. Ponieważ dla małych wychyleń (do 7º) sinus kąta równy jest jego wartości wyrażonej w radianach, otrzymujemy:

0x01 graphic

Widzimy, że siła ta jest wprost proporcjonalna do wychylenia i skierowana ku położeniu równowagi, co oznacza, że dla małych wychyleń ruch wahadła jest ruchem harmonicznym.

Ruch harmoniczny- jest szczególnym przypadkiem ruchu drgającego, jest to ruch jaki wywołuje siła wprost proporcjonalna do wartości wychylenia (względem położenia równowagi) i skierowana przeciwnie niż wychylenie

0x01 graphic
lub 0x01 graphic

k- współczynnik proporcjonalności

x- wychylenie z położenia równowagi

Porównując wzory wyrażające siłę w ruchu harmonicznym oraz w wahadle matematycznym wyznaczamy okres drgań:

0x01 graphic

Przekształcając to wyrażenie można też dojść do postaci:

g = 4π2 l / T 2

przydatnej nam do wyznaczenia przyspieszenia metodą wahadła matematycznego.

Okres drgań- położenie lub stan ciała powtarzające się w jednakowych odstępach czasu.

Częstotliwość- wielkość fizyczna określona jako liczba pełnych cykli drgań okresowych w jednostce czasu. Jednostką jest 1Hz. 0x01 graphic

I zasada dynamiki- (zasada bezwładności)

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

II zasada dynamiki

Jeśli siły działające na ciało nie równoważą się (czyli siła wypadkowa 0x01 graphic
j est różna od zera), to ciało porusza się z przyspieszeniem wprost proporcjonalnym do siły wypadkowej

0x01 graphic

III zasada dynamiki (zasada akcji i reakcji)

Jeśli ciało A działa na ciało B siłą F (akcja), to ciało B działa na ciało A siłą (reakcja) o takiej samej wartości i kierunku, lecz o przeciwnym zwrocie.

Oddziaływania ciał są zawsze wzajemne. Siły wzajemnego oddziaływania dwóch ciał mają takie same wartości, taki sam kierunek, przeciwne zwroty i różne punkty przyłożenia (każda działa na inne ciało).



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Ćw 12 a, laboratorium fizyczne, Laboratorium semestr 2 RÓŻNE
Ćw. 1, laboratorium fizyczne, Laboratorium semestr 2 RÓŻNE
ćw 5, laboratorium fizyczne, Laboratorium semestr 2 RÓŻNE
ćw. 06 lab-fiz, laboratorium fizyczne, Laboratorium semestr 2 RÓŻNE
Ćw 13 - Napięcie powierzchniowe - teoria, laboratorium fizyczne, Laboratorium semestr 2 RÓŻNE
Cw 34, laboratorium fizyczne, Laboratorium semestr 2 RÓŻNE
Ćw 13 - Wyznaczanie napięcia powierzchniowego, laboratorium fizyczne, Laboratorium semestr 2 RÓŻNE
ĆW 12 - Wyznaczanie prędkości fali dźw. metodą rezonansu, laboratorium fizyczne, Laboratorium semest
Ćw.32, laboratorium fizyczne, Laboratorium semestr 2 RÓŻNE
Ćw. 6, laboratorium fizyczne, Laboratorium semestr 2 RÓŻNE
fiz. 2a, laboratorium fizyczne, Laboratorium semestr 2 RÓŻNE
Cw 41, laboratorium fizyczne, Laboratorium semestr 2 RÓŻNE
laborka na za tydzień, laboratorium fizyczne, Laboratorium semestr 2 RÓŻNE
WYZNACZANIE CIEP A MOLOWEGO, laboratorium fizyczne, Laboratorium semestr 2 RÓŻNE
01, laboratorium fizyczne, Laboratorium semestr 2 RÓŻNE
PR FALI, laboratorium fizyczne, Laboratorium semestr 2 RÓŻNE
NAPI C 1, laboratorium fizyczne, Laboratorium semestr 2 RÓŻNE

więcej podobnych podstron