1 Co nazywamy momentem bezwładności bryły sztywnej?
Momentem bezwładności nazywamy sumę iloczynów mas elementarnych ciała przez kwadraty ich odległości od płaszczyzny lub osi względnych, których momenty obliczmy I=m/2miHi2.
Moment bezwładności figury płaskiej wzg. Osi środkowej jest momentem bezwładności tej figury względem osi środkowej zwiększony o iloczyn pola figury i kwadratu odległości pomiędzy osiami..
2 Sformułuj i zapisz wzór zasady zachowania pędu i momentu pędu.
Zasada zachowania pędu
Jeżeli na ciało nie działa żadna siła zewnętrzna lub działające siły równoważą się, to wypadkowy pęd takiego układu pozostaje niezmieniony w czsie
3. Podaj określenia natężenia i potencjału pola grawitacyjnego.
Natężeniem pola grawitacyjnego nazywamy stosunek siły, która działa na ciało o masie m umieszczonego w danym punkcie przestrzeni do wielkości tej masy.
Potencjał grawitacyjny jest równy stosunkowi energii potencjalnej w danym punkcie pola grawitacyjnego do masy, jaka się w tym punkcie znajduje.
4. Jakim czynnikiem uwzględniona jest zależności przyspieszenia do szerokości geograficznej?
Przyspieszenie zmienia się wraz z wysokością czyli odległością od środka ziemi
a = dv/dt = uoat - urar ar = v2/r
a = at2 = ar2
F*rdr = mv2/V
F*rdr = mωr
F*Gdr = mω2Rzcosφ gdzie m-masa na powierzchni Ziemi, Rz-promień Ziemi, φω-kąt zawarty pomiędzy płaszczyzną równika a prostą przechodzącą przez dany punkt
6 Jaki ruch okresowy określamy pojęciem ruchu harmonicznego?
Ruch drgający
Jeżeli punkt materialny porusza się ruchem okresowym tam i z powrotem po tej samej drodze to taki ruch nazywamy drgającym ( wibracyjnym i oscylacyjnym ).
8. jaki jest sens fizyczny równania E =1/2mω2A2?
Energia ruchu harmonicznego prostego rośnie jak kwadrat amplitudy (A) przy założeniu, że nie występuje siła tarcia, oporu, a suma energii kinetycznej i potencjalnej równa się Ec = 1/2mω2
Ec = Ek+E
9. Jaki jest sens fizyczny równani
Energia oscylatora harmonicznego prostego dla oscylatora tłumionego, amplituda jest zależna od czasu 1/t - czas po którym dana wielkość fizyczna maleje (2,71) razy. Czas reakcji
10. Uporządkuj rodzaje fal dźwiękowych wg wzrostu drgań
infradźwięki (0-20Hz)
dźwięki (20Hz - 20KHz)
ultradźwięki (20KHz-10GHz)
hiperdźwięki (powyżej 10GHz)
11 Po jakim torze będzie poruszał się punkt o w przypadku założeń dwóch drgań?
Gdy częstotliwość drgań są takie same
X = Axcos(ωt+φ) y = Aycos(ωt+φ) Ale ruch wzdłuż osi OX I OY majż różne fazy I amplitudy. Tor jest linią prostą y = (Ay, Ax)x jest to równanie prostej o nachyleniu uzależnionym od stosunku Ay, Ax
2)Gdy fazy są różne to:
a. Gdy amplitudysą równe - wówczas tor ruchu jest okręgiem
b. Gdy amplitudy są różne to wtedy tor ruchu jest elipsą. Ponieważ drogę koła i odcinek prostej są szczególnym przypadkiem elipsy to wszystkie możliwe kombinacje dwóch prostych w ruchu harmonicznym przecinają się pod kątem prostym, mając taką samą gęstośc odpowiadają torom eliptycznym. Kształt elipsy zależy od stosunku Ay, Ax i różnic pomiędzy drganiami φ-α.
Elipsa y = A2/A1x;
okrąg A1 = A2
12. Jaka wielkość charakteryzuje akustykę pomieszczeń?
Czas rewerferacji - jest to okres czasu, po którym natężenie dźwięku maleje 10 razy w stosunku do natężenia początkowego. Im krótszy czas tym lepsza akustyka. Najkorzystniejsza jest 0,5 - 1,5 s.
, gdzie V - objętość pomieszczenia, A - absorpcja
13 Wymień główne rodzaje fal występujących w przyrodzie
Fale mechaniczne
Fale elektromagnetyczne
Fale grawitacyjne
Fale materii
14. Podaj określenie predkości fazowej fali
Prędkość fazowa fali nazywa się prędkością rozchodzenia się drgań fazy zaburzenia w ośrodku
Wzór: Vf = λ/T
Ile wynosi maksymalna długość fali stojącej?
Λ = 2l/n n - liczba naturalna
Fale akustyczne w przestrzeni
Są to fale podłużne - mechaniczne, rozchodzące się w ośrodku sprężystym wzrastającej częstotliwości
Dzielimy falę na:
Infradźwięki(0-20Hz- częstotliwość fali jest niższa od częstotliwości słyszalnych)
Dźwięki(16-20KHz)
Ultradźwięki(20-10GHz)
Hiperdźwięki(powyżej10GHz)
Podaj maksymalne zależności pomiędzy głośnością a natężeniem dźwięku
Głośność jest charakteryzowana przez natężenie dźwięku. Mierzy się jako β = logI/Io gdzie I - natężenie dźwięku, β - głośność, Io = 10-12[ω/m2] - próg słyszalności.
Podaj wzór na częstotliwość dźwięku, który odbierze nieruchomy obserwator w wyniku zjawiska Dopplera.
V=Vo*1/(1+μ/v2) = Vo+V2/v2+μΔVo
Gdzie V- prędkość fali
Sformułuj I zasadę termodynamiki - podać wzór
W zamkniętym układzie termodynamicznym, który nie zmienia swej energii kinetycznej i potencjalnej, zmiana energii wewnętrznej jest równa sumie algebraicznej pracy oraz ciepła wymienionego z otoczeniem.
Wzór ; ΔU = Q+L gdzie Q - ciepło L- praca Q= m*c*Δt gdzie Δt- przyrost temperatury,
Co oznaczają wielkości fizyczne ze wzoru Δf = - η(dv/dx)Δs
Δf - lepkość dynamiczna
η- współczynnik lepkości
Dv/dx - gradient prędkości
Δs- powierzchnia
15. Sformułuj II zasadę termodynamiki.
Niemożliwy jest proces zamiany ciepła na pracę, niemożliwy jest też proces, w którym jedynym procesem jest przekaz ciepła z ciała o wyższej temp. A więc w myśl II zasady termodynamiki niemożliwe jest zbudowanie silnika ciepła, który pracowałby cyklicznie pobierając ciepło ze źródła bez możliwości przekazywania do niższej temp. Niemożliwe jest pobieranie ciepła z jednego źródła zamienionego na pracę, wynika więc, że ciepło nie może samoistnie przepływać od ciała zimnego do gorącego.
16. Układ stanowi naczynie z przegrodą, w którym znajdują się dwa oddzielone od siebie rodzaje gazu. Uzasadnij zmianę entropii układu po usunięciu przegrody.
Indukcja elektromagnetyczna równa się iloczynowi ładunku przepływającego przez pole do całości jego przepływu.
S = Q/T - przepływ entropii gazu
ΔS = S1 - S1 = Q*2SlogT2/T1 + R*2,3logV2/V1
Wymień zjawiska fizyczne, w których zachodzi transport masy energii prądu ładunku.
Dyfuzja - związana z transportem masy
Przewodnictwo cieplne - związane z transportem energii
Lepkość dynamiczna - związana z transportem prądu
Prąd elektryczny - związany z transportem ładunku
Zapisz wzorem i wyjaśnij słownie prawo indukcji Farradaya
Indukcja elektromagnetyczna równa jest iloczynowi ładunku przepływającego przez pole do czasu jego przepływu
Wzór;
ØE*ds. = -dØ/dl
E = αφβ/dt [V]
Czym charakteryzują się nadprzewodniki?
W miarę wzrostu temperatury przewodnictwo rośnie , opór maleje
Zerowy opór elektryczny przy bardo niskiej temperaturze, opór właściwy gwałtownie maleje do zera
W polu magnetycznym zachowuje się jak diamagnetyk
Efekt Meissnera - dla każdego nadprzewodnika istnieje krytyczne natężenie pola elektromagnetycznego
Jeżeli nadprzewodnik jest wypychany z pola elektromagnetycznego to może on lewitować
Efekt izotropowy H1/2 = const
Tc - temperatura krytyczna izotropowa