00_Wstêp

FIZYKA

(z gr.

Φύσις

physis - "natura")

nauka

przyrodzie

w najszerszym znaczeniu tego słowa.

FIZYK

(z gr.

physikos

) = znawca przyrody

staro

. tak

e lekarz)

Fizycy badaj

wła

ciwo

ci i przemiany

materii

energii

oraz

oddzia

ywanie

dzy

nimi.

Do opisu zjawisk fizycznych u

ywaj

wielko

ci fizycznych

, wyra

onych

za pomoc

poj

ęć

matematycznych, takich jak liczba (skalar), wektor, tensor.

Tworz

c hipotezy i teorie fizyka buduje relacje pomi

dzy wielko

ciami fizycznymi

reprezentowane przez równania matematyczne.

Fizyka jest

le zwi

zana z innymi naukami przyrodniczymi, szczególnie z

chemi

jako

nauk

o cz

steczkach i zwi

zkach chemicznych,

Fizyka zajmuje szczeg

lne miejsce w naukach przyrodniczych,

poniewa

wyja

nia podstawowe zale

ci obowi

zuj

ce w przyrodzie.

KINEMATYKA

opis ruchu cia

Wymaga on wybrania

adu odniesienia

, wzgl

dem kt

rego nasz ruch

analizujemy.

Jako uk

ad odniesienia mo

e by

wybrany inny obiekt lub zbi

r obiekt

Z wybranym układem odniesienia mo

emy zwi

ad wsp

dnych

Pozwala on ilo

ciowo

przy pomocy liczb

–

okre

enia

i zmiany po

czyli ruch.

Z uk

adem odniesienia mo

na zwi

wiele ( w zasadzie niesko

czenie

wiele) rodzaj

w wsp

dnych.

Przyk

ad:

rozwa

my kartk

w kratk

z zeszytu, po kt

rej chodzi mr

wka.

Brzegi kartki mog

adem odniesienia

dla analizy ruchu mr

wki.

Rol

adu wsp

dnych

mog

linie tworz

ce siatk

kratek.

Jako

pocz

tek uk

adu wsp

dnych

na wybra

dowolny punkt na

kartce

–

. mo

e to by

jeden z naro

nik

w kartki lub punkt na

rodku.

esz na wiele sposob

w wybra

osie wsp

dnych oraz numeracj

kratek czyli

esz zdefiniowa

na wiele sposob

w uk

ady

wsp

nych na swojej kartce

. Uk

ad wsp

dnych wprowadzamy zwykle w

taki spos

b aby opis analizowanego ruchu by

jak najbardziej wygodny.

Innym przyk

adem

adu wsp

dnych

jest znany wszystkim uk

wsp

dnych geograficznych

na powierzchni Ziemi. Tu tak

e istnia

wiele mo

liwo

ci wprowadzenia punktu pocz

tkowego oraz linii

pocz

tkowych. Np.

adne prawo przyrody nie nakazuje aby po

udnik

zerowy, od kt

rego odliczamy d

ugo

ść

geograficzn

przechodzi

akurat

przez Londyn. O takim wyborze zadecydowa

y r

ne wzgl

dy praktyczne

i historyczne.

αααα

}}}}

αααα

⋅⋅⋅⋅

====

αααα

⋅⋅⋅⋅

====

sin

cos

WSP

DNE BIEGUNOWE

NA P

ASZCZY

NIE

WSP

DNE SFERYCZNE

W PRZESTRZENI

αααα

ββββ

r’

P’

r’

ββββ

====

ββββ

====

αααα

====

cos

sin

αααα

====

cos

αααα

⋅⋅⋅⋅

====

ββββ

⋅⋅⋅⋅

αααα

⋅⋅⋅⋅

====

ββββ

⋅⋅⋅⋅

====

ββββ

⋅⋅⋅⋅

αααα

⋅⋅⋅⋅

====

ββββ

⋅⋅⋅⋅

====

cos

sin

cos

sin

PRZYPOMNIENIE PODSTAWOWYCH WIADOMO

CI Z KINEMATYKI

PUNKTU MATERIALNEGO

Ze wzgl

du na kszta

t toru mo

emy podzieli

ruchy na:

prostoliniowe,

krzywoliniowe - otwarte lub zamkni

te.

Ze wzgl

du na zachowanie si

dko

ci w czasie ruchu mamy mo

liwy

podzia

na:

ruch jednostajny

, w kt

rym sta

a w czasie pozostaje warto

ść

wektora pr

dko

ci (czyli szybko

ść

cia

ruch niejednostajny

, w kt

rym szybko

ść

cia

a zmienia si

w czasie.

Bior

c pod uwag

zar

wno kszta

t toru jak i zachowanie si

wektora

dko

ci mamy nast

puj

ce mo

liwo

ci:

ruch jednostajny prostoliniowy

–

w kt

rym wektor pr

dko

ci nie zmienia

w czasie ruchu swojej warto

ci (sta

a szybko

ść

) ani kierunku i zwrotu;

ruch niejednostajny prostoliniowy

–

tu wektor pr

dko

ci nie zmienia

kierunku lecz zmienia si

jego warto

ść

(zmienna szybko

ść

);

ruch jednostajny krzywoliniowy

–

tu sta

a jest szybko

ść

(czyli warto

ść

wektora pr

dko

ci) lecz zmienny w czasie jest kierunek

wektora pr

dko

ci;

ruch niejednostajny krzywoliniowy

–

czyli ruch, w kt

rym zmienna w czasie

jest zar

wno szybko

ść

jak i kierunek wektora pr

dko

ci.

Zmian

enia punktu w ruchu ilustruje

WEKTOR PRZEMIESZCZENIA

====

Warto

ść

wektora przemieszczenia

na og

nie musi by

sama z przebyt

drog

Wektor pr

dko

redniej na odcinku AB :

∆∆∆∆

====

Czym

innym na og

e by

rednia warto

ść

dko

ci rozumiana jako

iloraz przebytej drogi,

, przez czas ruchu,

, czyli:

przy czym nie musi to by

ruch jednostajny.

====

Oczywi

cie w ruchu jednostajnym warto

ść

dko

w ka

dej chwili jest to

sama z jej warto

redni

D Y N A M I K A

Jest nauk

o si

ach i ich zwi

zku z ruchem

a jest wielko

WEKTOROW

Jednostk

y jest

1 niuton [1 N] .

1 niuton to si

a, kt

ra masie 1 kg

nadaje przyspieszenie 1 m/

⋅⋅⋅⋅

====

sza ZASADA DYNAMIKI NEWTONA

li na cia

o nie dzia

adna si

a lub dzia

ce si

y r

wnowa

Ŝą

to cia

nie zmienia stanu swojego ruchu (czyli pozostaje w spoczynku lub

w ruchu

jednostajnym prostoliniowym).

ady odniesienia, w kt

rych spe

niona jest powy

sza zasada (nazywana tak

zasad

bezw

adno

ci) nosz

nazw

w inercjalnych.

Najwi

ksza warto

ść

I zasady dynamiki Newtona tkwi w tym,

e postuluje ona

istnienie inercjalnych uk

w odniesienia.

wi,

e aby zmieni

ruch cia

a potrzebne jest dzia

anie si

W szczeg

lno

, gdy na cia

gdy na cia

o dzia

a sta

a niezr

wnowa

ona si

a to cia

porusza si

ruchem jednostajnie przyspieszonym z przyspieszeniem wprost

proporcjonalnym do dzia

cej si

y i odwrotnie proporcjonalnym do jego masy

co zapisujemy:

a i przyspieszenie s

wektorami maj

cymi ten sam kierunek i zwrot.

II ZASADA DYNAMIKI NEWTONA

====

∆∆∆∆

====

∆∆∆∆

====

da niezr

wnowa

ona si

a dzia

ca na cia

o powoduje zmian

jego p

du.

gdzie wektor p

du definiujemy :

⋅⋅⋅⋅

====

III ZASADA DYNAMIKI NEWTONA

Odzia

ywanie mi

dzy obiektami jest zawsze

wzajemne

Jest to istotna tre

ść

III zasady dynamiki:

li cia

dzia

a na cia

to cia

dzia

a na cia

przy

do cia

, maj

sam

warto

ść

i kierunek lecz przeciwny zwrot;

czyli :

Uwaga!

y wzajemnego oddzia

ywania (zwane cz

sto

ami akcji i reakcji

)

nie r

wnowa

Ŝą

gdy

jedna dzia

a na cia

o A druga za

na cia

o B.

ne s

c punkty przy

enia tych si

: jedna do cia

a A druga do cia

a B.