FIZYKA SCIAGA NA EGZAMIN KK, Politechnika Krakowska-budownictwo zaoczne TOB, Semestr2, Fizyka


1.Względność ruchu- określenie czy dane ciało jest w ruchu, czy w spoczynku, w zależności od wyboru układu odniesienia. Ruch tego samego ciała może być różny w różnych układach odniesienia. Można wybrać taki, w którym ciało nie porusza się. Układ odniesienia-wybrany układ ciał, względem którego określa się położenie opisywanego ciała

2. Prędkość średnia - stosunek przebytej drogi do czasu w którym została pokonana.[ v = (x-x0)/t

Prędkość chwilowa jest to jakby prawie prędkość średnia, ale wyznaczana w ciągu bardzo krótkiego przedziału czasu (ściśle rzecz ujmując, powinniśmy wziąć przedział czasu nieskończenie bliski zera).[ V=lim(t->0)delta x/delta t]-w pkt.x (x-położenie)

Wzór: v chwil.= dx/dt

Prędkość radialna - jedna ze składowych prędkości w układzie współrzędnych biegunowych. Jej wartość równa jest prędkości zmian długości promienia wodzącego, a kierunek - wzdłuż promienia wodzącego

Prędkość transwersalna - składowa prędkości ciała w układzie współrzędnych biegunowych w kierunku prostopadłym do kierunku radialnego.

Przysp. Średnie a=v/t dla dużych odc. drogi

Przyśp chwilowe - przyspieszenie chwilowe, czyli przyspieszenie liczone dla bardzo małych (właściwie nieskończenie małych) odcinków drogi (lub nieskończenie małych przedziałów czasu). a=dv/dt

Przyspieszenie dośrodkowe (normalne) to przyspieszenie, którego doznaje ciało na skutek działania siły lub jej składowej prostopadłej do wektora prędkości ciała. Kierunek i zwrot tego przyspieszenia jest zgodny z kierunkiem i zwrotem tej siły. W wyniku przyspieszenia normalnego nie zmienia się wartość prędkości, tylko jej kierunek. 0x01 graphic

an - przyspieszenie normalne,

Fn - składowa siły działającej na ciało prostopadła do kierunku ruchu,

m - masa ciała. W dowolnym ruchu krzywoliniowym przyspieszenie normalne można wyrazić wzorem: 0x01 graphic
gdzie ρ - promień krzywizny toru w punkcie, gdzie ciało porusza się z prędkością v. W ruchu po okręgu o promieniu r przyspieszenie dośrodkowe wynosi: 0x01 graphic

Przyśpieszenie styczne - Jest to składowa przyspieszenia styczna do toru ruchu, powodująca zmianę wartości prędkości, ale nie powodująca zmiany kierunku ruchu. v dla wartości prędkości chwilowej i oznaczenie s dla drogi pokonanej przez ciało, przyspieszenie styczne at0x01 graphic

3. Kinematyczne równanie ruchu to pewna zależność (bądź układ zależności), określająca położenie ciała w przestrzeni w funkcji czasu. Postać wektorowa kinematycznego równania ruchu to zależność określająca wektor położenia ciała jako funkcję czasu: 0x01 graphic

W praktyce korzysta się jednak zwykle ze skalarnej postaci kinematycznego równania ruchu. Jest ona (w trójwymiarowej przestrzeni) określona następującym układem:

0x01 graphic

Obie postaci kinematycznego równania ruchu łączy następujący związek:

0x01 graphic

0x01 graphic
są wektorami jednostkowymi skierowanymi zgodnie z osiami układu współrzędnych. Nazywa się je wersorami

4. Ruch po okręgu - jest to ruch, w którym ciało porusza się po torze, który jest okręgiem i w równych odstępach czasu pokonuje ono równe odległości (długości łuku).

5. Transformacja Galileusza - jest to transformacja współrzędnych przestrzennych i czasu z jednego układu odniesienia do innego poruszającego się ruchem jednostajnym prostoliniowym względem pierwszego. W transformacji tej czas i odległości pomiędzy dwoma dowolnymi punktami pozostają stałe, czyli są niezależne od układu odniesienia Jeżeli przyjmiemy, że zdarzenie w układzie inercjalnym A opisane jest współrzędnymi czasoprzestrzennymi (x,y,z,t), a w układzie inercjalnym B przemieszczającym się z prędkością v w kierunku osi x, są to odpowiednio (x',y',z',t'), to transformacja współrzędnych będzie opisana układem równań: x' = x - vt y' = y z' = z t' = t Z transformacji Galileusza wynika prawo składania prędkości. Oznaczmy:

0x01 graphic
0x01 graphic
z właściwej transformacji Galileusza różniczkując otrzymujemy0x01 graphic
6. I zasada dynamiki Newtona- Jeżeli na ciało nie działa żadna siła lub siły działającwe równoważą sie to ciało to pozostaje w spoczynku lub porusza się ruchem jednostajnym prostoliniowym II zasada - Jeżeli na ciało działa siła niezrównoważona to ciało to porusza się ruchem zmiennym wartość przyspieszenia w tym ruchu jest wprost proporcjonalna do masy ciała i do wartości liczbowej działające siły III zasada - jeżeli ciało A działa na ciało b pewną siłą F to ciało B działa na ciało A siłą F o tym samej wartości , kierunku ale o przeciwnym zwrocie

7 Całkowanie równ Newtona. mdv/dt= F

Dv/dt=F/m

∫Dv=1/m∫Fdt

V=1/m∫Fdt +c

8 Pojecie pracy I energii Praca - skalarna wielkość fizyczna, miara ilości energii przekazywanej między układami fizycznymi w procesach mechanicznych, elektrycznych, termodynamicznych i innych[1].Jeżeli ruch ciała jest prostoliniowy a wektor siły jest stały, pracę tej siły określa wzór0x01 graphic

0x01 graphic
W - praca, L - całkowita droga, jaką pokonuje ciało[2] , F - siła, Ds - wektor przesunięcia, α - kąt między wektorem siły i przesunięcia.

F=-kx , ∫Fdx od o do x =∫-kxdx=-k∫xdx… wyliczyć wszystko w granicach!

Energia .- skalarna wielkość fizyczna charakteryzująca stan układu fizycznego (materii)[1][2] jako jego zdolność do wykonania pracy[3].Energia występuje w różnych postaciach np: energia kinetyczna, energia sprężystości, energia cieplna, energia jądrowa. Jeśli dany układ fizyczny ma w pewnym stanie X energię większą o pewną wartość od energii w stanie Y, oznacza to, że jest on w stanie wykonać pracę nad innymi ciałami. Wartość tej pracy równa jest różnicy energii między tymi stanami, jeżeli energia wewnętrzna pozostaje stała. Energia jest miarą zdolności układu fizycznego (materii) do wykonania pracy lub spowodowania przepływu ciepła[2]. W procesach, w których jeden rodzaj energii zamienia się w inny (np. w procesie grzania grzejnikiem energia ładunków elektrycznych w spirali może zamienić się w energię wewnętrzną otaczającego spiralę powietrza i energię wewnętrzną samego grzejnika), związanych zawsze z jakiegoś rodzaju oddziaływaniami (w przywołanym przykładzie jest to oddziaływanie elektronów z siecią krystaliczną spirali) praca sił opisujących te oddziaływania jest równa ilości przemienianej energii.

9. Siła jest zachowawcza jeśli praca przez nią wykonana na drodze o początku A i końcu B zależy tylko od położenia punktów A i B, nie zależy zaś od przebiegu drogi, czyli od toru ruchu. Praca ta nie zależy wówczas również od prędkości przemieszczania ciała. siły niezachowawcze -takie, których praca zależy nie tylko od początkowego i końcowego punktu toru, na którym została wykonana, ale również od kształtu toru i od sposobu ruchu.

10. tw o pracy i energii

W=∫fdx (od x do x1), F=mdv/dt i liczymy!

Energia potencjalna - energia jaką ma układ ciał umieszczony w polu sił zachowawczych, wynikająca z rozmieszczenia tych ciał. Równa jest pracy, jaką trzeba wykonać Ep= mgh

11. Zasada zachowania energii - prawo fizyki, stwierdzające, że w układzie izolowanym suma wszystkich rodzajów energii układu jest stała (nie zmienia się w czasie). W konsekwencji, energia w układzie izolowanym nie może być ani utworzona, ani zniszczona, może jedynie zmienić się forma energii. Z zasady zachowania energii wynika kilka innych zasad, m.in. pierwsza zasada termodynamiki i zasada zachowania energii mechanicznej. Zasada zachowanie energii: np rzut śnieżką o ścianę, rzucona piłka posiada pewną kombinację energii kinetycznej i potencjalnej w momencie uderzenia o ścianę energia ta (kin i pot) przekształacają sie w energię między innymi cieplną (wewnętrzną) powodującą rozwalenie śnieżki.

12. zasada zachowania pędu:

suma wektorowa pędów wszystkich elementów układu izolowanego pozostaje stała co można wyrazić wzorami 0x01 graphic
A więc jeśli chodzi o zasade zachowanie pędu to np odpychanie sanek nogą, my odpychamy sanki ale sami tez odpychamy się od sanek (patrz III zasada dynamiki) Bardziej namacalnym przykladem może być strzał z pistoletu. Podczas strzału  pocisk wylatuje z dużą prędkością i określonym pędem do przodu a siłą odrzutu działa na nas w stronę przeciwną.

13. Zderzenie sprężyste, zderzenie elastyczne, jest to zderzenie, w którym w stanie końcowym mamy te same cząstki (obiekty) co w stanie początkowym i zachowana jest energia kinetyczna. W fizyce zderzenia analizuje się opisując stan ciał przed i po zderzeniu nie wnikając w szczegóły oddziaływania w trakcie zderzenia. Zderzenie, w którym energia kinetyczna nie jest zachowana nazywa się zderzeniem niesprężystym.

14. Ruch obrotowy bryły sztywnej to taki ruch, w którym wszystkie punkty bryły poruszają się po okręgach o środkach leżących na jednej prostej zwanej osią obrotu. Np. ruch Ziemi wokół własnej osi.

15. Moment pędu- wielkość fizyczna opisująca ruch ciała, zwłaszcza jego ruch obrotowy.

Moment siły (moment obrotowy) siły F względem punktu O jest to iloczyn wektorowy promienia wodzącego r, o początku w punkcie O i końcu w punkcie przyłożenia siły, oraz siły

Moment bezwładności to miara bezwładności ciała w ruchu obrotowym względem określonej, ustalonej osi obrotu. Im większy moment, tym trudniej zmienić ruch obrotowy ciała, np. rozkręcić dane ciało lub zmniejszyć jego prędkość kątową.

16. Druga zasada dynamiki ruchu obrotowego Mówi ona, że jeśli na pewne ciało, o momencie bezwładności względem tej osi równym I, działają zewnętrzne siły, które wywierają na to ciało wypadkowy moment siły M, to w wyniku tego ciało będzie obracać się z przyspieszeniem kątowym takim, że: M=I€ Moment siły M i przyspieszenie kątowe ε są wektorami osiowymi a ich kierunek i zwrot są takie same.

17. 0x01 graphic

18. 0x01 graphic

19. ruch harm. Prosty 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 gdzie F- siła,k - współczynnik proporcjonalności,x - wychylenie z położenia równowagi.

Wahadło matematyczne- kulka zawieszona na bezżkiej nierozciągliwej nici okres drgań T=2∏√l/g

Waha. Fiz - Bryła sztywna, która może wykonywać obroty dookoła poziomej osi przechodzącej ponad środkiem ciężkości tej bryły. T=2∏√I/mgd

20. Energia w ruchu harmonicznym prostym Energia potencjalna dla siły proporcjonalnej do wychylenia. 0x01 graphic

21. drgania tłumione 0x01 graphic
Jeżeli drgania ciała odbywają się w ośrodku materialnym ( gaz, ciecz), to w skutek działania siły oporu ośrodka (siły tłumienia )drgania będą się zmieniać.

Drgania wymuszone Drgania wymuszone zachodzą pod wpływem zewnętrznej siły, będącej źródłem energii podtrzymującej drgania.

Siła wymuszająca FW ma zwykle charakter siły o wartości okresowo zmiennej:FW = FW0sinωt

gdzie: FW0 - amplituda siły wymuszającej. Amplituda drgań wymuszonych nie jest stała i zależy od częstości siły wymuszającej ω.

Rezonans mechaniczny zachodzi wówczas, gdy częstość siły wymuszającej ω jest równa częstości własnej układu ω0 (czyli dla częstotliwości f = f0). W warunkach rezonansu wzrasta gwałtownie amplituda drgań układu oraz jego energia.

0x01 graphic

22. Układ termodynamiczny - rodzaj układu fizycznego, czyli zespołu wzajemnie oddziałujących obiektów makroskopowych (ciał i pól), które mogą wymieniać energię i materię

Parametry makroskopowe: temperatura, ciśnienie objętość

Parametry mikroskopowe: średnia prędkość, średni kwadrat prędkości, średnia energia kinetyczna masa cząstki, pęd, położenie

Temperatura - miara stopnia nagrzania ciał.

Energia wewnętrzna całkowita energia układu będącą sumą energii oddziaływań międzycząsteczkowych i wewnątrzcząsteczkowych układu, a także energii ruchu cieplnego cząsteczek oraz wszystkich innych rodzajów energii występujących w układzie.

przemiany termodynamiczny- to każda, dowolna zmiana stanu termodynamicznego układu fizycznego.

Równowaga termod. - Oznacza stan, w którym makroskopowe parametry układu, takie jak ciśnienie, objętość i wszystkie funkcje stanu, są stałe w czasie

23. Zerowa zasada termodynamiki głosi, że: Jeśli układy A i B mogące ze sobą wymieniać ciepło są ze sobą w równowadze termicznej, i to samo jest prawdą dla układów B i C, to układy A i C również są ze sobą w równowadze termicznej.

Pierwsza zasada termodynamiki - Zmiana energii wewnętrznej układu zamkniętego jest równa energii, która przepływa przez jego granice na sposób ciepła lub pracy ∆U=Q+W

24. Gaz doskonały - zwany gazem idealnym jest to abstrakcyjny, matematyczny model gazu, spełniający następujące warunki: brak oddziaływań międzycząsteczkowych z wyjątkiem odpychania w momencie zderzeń cząsteczek objętość cząsteczek jest znikoma w stosunku do objętości gazu zderzenia cząsteczek są doskonale sprężyste cząsteczki znajdują się w ciągłym chaotycznym ruchu

Równanie Clapeyrona, pV=nRT

Przemiany gazowe: Izochoryczna, izobaryczna, izotermiczna, adibatyczna

25. Ciśnienie - wielkość skalarna określona jako wartość siły działającej prostopadle do powierzchni podzielona przez powierzchnię na jaką ona działa,

26 Średnia droga swobodna jest to średnia droga, jaką przebywa cząstka (także atom lub cząsteczka) poruszająca się w ośrodku materialnym między kolejnymi zderzeniami z cząstkami tego ośrodka. Pojęcie to jest stosowane w bardzo wielu dziedzinach fizyki.

27. zmiany stanu skupienia ciał: S - sublimacja - przejście od fazy krystalicznej do gazowej R - resublimacja - przejście od fazy gazowej do krystalicznej T - topnienie - przejście z fazy krystalicznej (lub amorficznej) do fazy ciekłej K - krzepnięcie - przejście od fazy ciekłej do fazy krystalicznej lub amorficznej P - parowanie, wrzenie - przejście od fazy ciekłej do gazowej Sk - skraplanie - przejście od fazy gazowej do ciekłej

28. Druga zasada termodynamiki stwierdza, że w układzie termodynamicznie izolowanym istnieje funkcja stanu zwana entropią S, której zmiana ΔS w procesie adiabatycznym spełnia nierówność ,∆S>=0 przy czym równość zachodzi wtedy i tylko wtedy, gdy proces jest odwracalny.

29 Cykl Carnota - obieg termodynamiczny, złożony z dwóch przemian izotermicznych i dwóch przemian adiabatycznych. Cykl Carnota jest obiegiem odwracalnym

Cykl składa się z następujących procesów: 1. Sprężanie izotermiczne - czynnik roboczy styka się z chłodnicą, ma temperaturę chłodnicy i zostaje poddany procesowi sprężania w tej temperaturze (T2). Czynnik roboczy oddaje ciepło do chłodnicy. 2. Sprężanie adiabatyczne - czynnik roboczy nie wymienia ciepła z otoczeniem, jest poddawany sprężaniu, aż uzyska temperaturę źródła ciepła (T1). 3. Rozprężanie izotermiczne - czynnik roboczy styka się ze źródłem ciepła, ma jego temperaturę i poddawany jest rozprężaniu izotermicznemu w temperaturze T1, podczas tego cyklu ciepło jest pobierane ze źródła ciepła. 4.Rozprężanie adiabatyczne - czynnik roboczy nie wymienia ciepła z otoczeniem i jest rozprężany, aż czynnik roboczy uzyska temperaturę chłodnicy (T2). Wnioski W wyniku tych czterech procesów czynnik roboczy powraca do punktu wyjścia, dlatego mówimy, że cykl jest zamknięty (zgodnie z definicją obiegu). Podczas procesów sprężania siła zewnętrzna wykonuje pracę nad układem termodynamicznym, a podczas rozprężania układ wykonuje pracę. Ilość pracy wykonanej przez układ jest większa (gdy T1 > T2) od pracy wykonanej nad układem. Podczas cyklu ciepło jest pobierane ze źródła ciepła, część tego ciepła jest oddawana do chłodnicy, a część zamieniana na pracę

Silnik cieplny - urządzenie, które zamienia energię termiczną (cieplną) w energię mechaniczną lub elektryczną



Wyszukiwarka