FIZYKA WOKÓŁ NAS
FIZYKA WOKÓŁ NAS
PIOTR BEDNARCZYK
PIOTR BEDNARCZYK
KATEDRA FIZYKI, ZAKŁAD BIOFIZYKI SGGW
KATEDRA FIZYKI, ZAKŁAD BIOFIZYKI SGGW
ul. Nowoursynowska 159, paw. 34, p. 76
ul. Nowoursynowska 159, paw. 34, p. 76
02-776 Warszawa
02-776 Warszawa
bednar@delta.sggw.waw.pl
bednar@delta.sggw.waw.pl
tel.: +48 22 5938622(17), +48 22 5892343
tel.: +48 22 5938622(17), +48 22 5892343
PODSTAWOWE POJ
PODSTAWOWE POJ
Ę
Ę
CIA
CIA
Przez
zjawisko fizyczne
rozumiemy wszelkie zmiany, które
dają się w jakikolwiek sposób zaobserwować: dotykiem,
wzrokiem, słuchem czy też przy pomocy urządzeń specjalnie
do tego celu skonstruowanych.
Część cech, które możemy zmierzyć i wyrazić w odpowiednich
jednostkach nazywamy
wielkościami fizycznymi
.
Podstawą opisu ilościowego w fizyce - jest pomiar
odpowiedniej wielkości fizycznej.
Przez
wielkość fizyczną
rozumiemy każdą mierzalną
właściwość obiektu lub zjawiska. Pewne wielkości fizyczne
traktujemy jako podstawowe. To, które uznamy za
podstawowe, jest sprawą umowną; współczesna fizyka
przyjmuje siedem wielkości podstawowych. Wszystkie inne
wielkości fizyczne można wyrazić jako kombinacje wielkości
podstawowych.
Lp.
Wielkość
Symbol
Jednostka
1.
długość
metr
m
2.
masa
kilogram
kg
3.
czas
sekunda
s
4.
prąd elektryczny
amper
A
5.
temperatura
kelwin
K
6.
liczność materii
mol
mol
7.
światłość
kandela
cd
PODSTAWOWE JEDNOSTKI UKŁADU
PODSTAWOWE JEDNOSTKI UKŁADU
SI
SI
- Amerykanski układ jednostek USCS (United States Customary System)
(długość – stopa; ciężar, siła – funt; czas – sekunda)
- Międzynarodowy układ jednostek (1960) SI (Systeme International)
mks (metr, kilogram, sekunda) –
fizyka!
cgs (centymetr, gram, sekunda) – chemia
Symbolem jednostki liczności materii jest mol a nie M; M
= mol/dm
-3
UKŁADY JEDNOSTEK
UKŁADY JEDNOSTEK
WIELOKROTNOŚCI JEDNOSTEK
WIELOKROTNOŚCI JEDNOSTEK
MIAR
MIAR
Mnożnik
Nazwa
Symbol
Przykład
10
3
kilo
k
1 kV = 10
3
V
10
6
mega
M
1 tona = 1 Mg
10
9
giga
G
1 GBq = 10
9
Bq
10
12
tera
T
1 Tcd= 10
12
cd
10
15
peta
P
1 Ps = 10
15
s
10
18
eksa
E
1 Em = 10
18
m
PODW
PODW
IELOKROTNOŚCI JEDNOSTEK
IELOKROTNOŚCI JEDNOSTEK
MIAR
MIAR
MNOŻNI
K
NAZW
A
SYMBOL
PRZYKŁAD
10
-18
atto
a
1 amol = 10
-18
mol
10
-15
femto
f
1 fl = 10
-15
l
10
-12
Piko
p
1 pg = 10
-12
g
10
-9
nano
n
1 nC = 10
-9
C
10
-6
mikro
µ
1 µK = 10
-6
K
10
-3
mili
m
1 mm = 10
-3
m
CZYNNI
K
PRZEDROSTE
K
SYMBO
L
CZYNNI
K
PRZEDROSTE
K
SYMBOL
10
1
deka
da
10
-1
decy
d
10
2
hekto
h
10
-2
centy
c
10
3
kilo
k
10
-3
mili
m
10
6
mega
M
10
-6
mikro
10
9
giga
G
10
-9
nano
n
10
12
tetra
T
10
-12
piko
p
10
15
peta
P
10
-15
femto
f
10
18
eksa
E
10
-18
atto
a
UTRWALENIE...
UTRWALENIE...
Pomiar wielkości fizycznej
polega na porównaniu z inną
wielkością fizyczną tego samego rodzaju przyjętą za
jednostkę miary
. Każdą skalarną wielkość fizyczną A można
więc przedstawić w postaci iloczynu jej wartości liczbowej {A}
i jednostki miary [A]:
A ={A} [A],
np. masa myszy m = 21,2 g
Oba człony wyniku pomiaru wielkości fizycznej są równie
istotne i pomijanie drugiego jest błędem. Jeśli odpowiednia
jednostka jest zbyt duża czy zbyt mała (wartość liczbowa
będąca wynikiem pomiaru byłaby zbyt dużą czy zbyt małą
liczbą), stosujemy wielokrotności bądź podwielokrotności
jednostek miar.
POMIARY
POMIARY
WYKRESY
WYKRESY
Wykresy – metoda wyrażania zależności
ilościowych
Wykresy w kartezjańskim układzie odniesienia
Nachylenie krzywej i pole pod krzywą
0
2
4
6
0
20
40
60
80
x
t
2
4
6
8
10
-2
0
2
4
6
8
x
t
Przykład 1
Przykład 2
WEKTORY I SKALARY
WEKTORY I SKALARY
Wielkości fizyczne mogą być: skalarne (to takie które mają
wartości i są wyrażone w odpowiednich jednostkach np.
masa [kg]), wektorowe (to takie które oprócz wartości
posiadają dodatkowo kierunek, zwrot, punkt
przyłożenia).
Wektorem
nazywamy uporządkowaną
parę punktów np. A i B, gdzie A określa początek
wektora a B koniec wektora.
Każdy wektor posiada punkt zaczepienia (początek wektora
A) kierunek, zwrot i wartość.
A
B
DZIA
DZIA
Ł
Ł
ANIA NA WEKTORACH
ANIA NA WEKTORACH
1. dodawanie i odejmowanie (metoda trójkąta lub
równoległoboku)
b
a
b
a
c
c
b
a
b
a
b
a
c
c
b
a
,
sin
,
cos
3. mnożenie wektorów przez liczbę
2. mnożenie wektorów (iloczyn skalarny i wektorowy)
prawa ręka !!!
WZROST WYKŁADNICZY
WZROST WYKŁADNICZY
Gdybyś dał dziecku jeden grosz na pierwsze
urodziny, dwa grosze – na drugie, cztery
grosze – na trzecie itd., podwajając za
każdym razem poprzednią kwotę, to po
osiągnięciu wieku 30 lat dziecko miałoby 10
737 418,23 złote...
Wykres wielkości rosnącej w sposób wykładniczy:
np. wielkość X (X, 2X, 4X, 8X, 16X...) od czasu...
Ruch
obserwujemy jako zmianę położenia punktu
materialnego
(lub
układu
punktów)
względem
określonego układu odniesienia.
Torem
nazywamy taką krzywą przechodzącą przez
punkty w których znajdowało się ciało odbywające ruch.
Wektor przemieszczenia
jest to wektor który łączy
początkowe położenie z końcowym punktu materialnego
KINEMATYKA
KINEMATYKA
Uwaga!!!
Porównaj wartość wektora
przemieszczenia z drogą.
Ruch jednostajny prostoliniowy
to taki ruch w którym torem
jest linia prosta oraz wartość i zwrot prędkości nie ulega
zmianie.
t
V
S
Prędkość
chwilowa
:
RUCH JEDNOSTAJNY PROSTOLINIOWY
RUCH JEDNOSTAJNY PROSTOLINIOWY
Prędkość
średnia:
0
0
t
t
x
x
V
t
x
V
t
ch
lim
0
t
x
x
V
śr
0
t
V
a
Przyśpieszenie policzymy ze
wzoru:
Przyśpieszenie średnie i chwilowe:
t
V
a
t
ch
lim
0
t
V
V
a
śr
0
Ruch jednostajnie zmienny
to taki ruch w którym
przyśpieszenie
jest
stałe:
a=const.
Jednostajnie
przyśpieszony a > 0, jednostajnie opóźniony a < 0.
Warunek na prędkość końcową:
Równanie drogi:
t
a
V
t
V
0
)
(
2
2
0
0
at
t
V
S
S
RUCH JEDNOSTAJNIE PRZYŚPIESZONY
RUCH JEDNOSTAJNIE PRZYŚPIESZONY
WZGLĘDNOŚĆ RUCHU
WZGLĘDNOŚĆ RUCHU
UKŁADY WZGLĘDNE
RUCH KULKI
OBSERWOWAN
Y Z RÓŻNYCH
UKŁADÓW
ODNIESIENIA
A
B
C
D
E
F
PODSUMOWANIE
PODSUMOWANIE