14. Mechanika - podstawa fizyki
2021-01-26 14:35

Strona na telefon

14. Mechanika, podstawa fizyki i techniki

Zbiór zadań do matury i z matur Zbiór zadań z fizyki - egzamin maturalny - plik pdf

"Istota filozofii przyrody polega na tym, by na podstawie zjawiska ruchu zbadać siły przyrody, a na podstawie tych sił wyjaśnić inne zjawiska."
Izaak Newton

Jednym z podstawowych działów fizyki jest mechanika

Mechanika zajmuje się

ruchem ciał

i warunkami ruchu lub spoczynku ciał i układów ciał.

Mechanikę można podzielić na statykę, kinematykę i dynamikę.

Statyka zajmuje się przypadkami spoczynku ciał - warunkami tego spoczynku.

Kinematyka zajmuje się opisem ruchu ciał.

Dynamika zajmuje się wyjaśnianiem zmian ruchu.

W mechanice wyróżnić można
kinematykę
dynamikę
statykę
.

Kinematyka opisuje ruch - zajmuje się takim wielkościami jak
położenie ciała,
prędkość ciała,
przyspieszenie ciała

bez wyjaśniania przyczyny takiego ruchu.

Dynamika podaje przyczynowy opis ruchu.
Odpowiada na pytanie dlaczego ruch ciał się zmienia.

Przyczyną zmian ruchu są działające na ciało siły.

Znajomość sił daje możliwość stwierdzenia, czy ciało będzie się poruszać, czy nie i jakim ruchem.

Spotykane przez nas w otoczeniu ruchy są bardzo skomplikowane. Ich analiza jest bardzo trudna. Dlatego ruchy rzeczywiste przybliżamy przez ich modele.

Zbiór zadań do matury i z matur Zbiór zadań z fizyki - egzamin maturalny - plik pdf

Najprostszym modelem ruchu jest ruch jednostajny prostoliniowy.

9700. ATOM

9000. Mechanika

9200. optyka

9005. grawitacja

Trudniejszym w opisie, ale jeszcze prostym ruchem, jest ruch prostoliniowy jednostajnie zmienny.

Przykładem ruchu prostoliniowego jednostajnie zmiennego jest ruch prostoliniowy jednostajnie przyspieszony.

Wykorzystujemy go do analizy spadku swobodnego ciał w polu grawitacyjnym.

Mając ruch niejednostajny szukamy przybliżonego opisu (modelu) poprzez zdefiniowanie przyspieszenia średniego i przyjęcie do obliczeń otrzymanej wartości jako charakteryzującej cały ruch.

Na ile można tak postąpić, można ocenić dopiero po porównaniu wyników modelowych z wynikami otrzymanymi z pomiarów.

Pomiary często są bardzo kłopotliwe lub wręcz niemożliwe do wykonania. Przykładem jest rozwiązane niżej zadanie opisujące ruch pocisku w lufie.

Zadania rozwiązane

Dynamika. Zadanie

Pocisk o masie m=5 g wylatuje z lufy o średnicy d=6 mm i długości l=600 mm z prędkością v=800 m/s.

Jaka średnia siła F wprawiała pocisk w ruch w lufie?

Jakie średnie ciśnienie p działało na tylną powierzchnię pocisku?

Rozwiązanie

307. Wartości średnie wielkości opisujących ruch lub ciało w ruchu

Potrzebujesz pomocy z historii starożytnej?

Oto kilka przydatnych linków

Starożytny Rzym

Ancient Rome - po angielsku

Starożytny Egipt

Starożytna Grecja

Ancient Greece - po angielsku

Podstawowe pojęcia kinematyki

Podstawowymi pojęciami w mechanice są układ odniesienia i ruch.

Oto jak poeta widzi zagadnienie określania wydarzeń w miejscu i czasie - jak określa układ odniesienia i jak opisuje położenie wybranego ciała. Poeta ujmuje w całość położenie obiektu w czasie i przestrzeni.

"Śród takich pól przed laty, nad brzegiem ruczaju,
Na pagórku niewielkim, we brzozowym gaju,
Stał dwór szlachecki, z drzewa, lecz podmurowany"

A oto jak opisuje ruch i układ odniesienia, w którym ten ruch się odbywa

"Właśnie dwukonną bryką wjechał młody panek
I obiegłszy dziedziniec zawrócił przed ganek"


A tu jak na podstawie obserwacji opisuje ruch - to cała metodologia badań. Podstawą jest obserwacja i wnioskowanie na jej podstawie.

Są w opisie założenia dotyczące materialności świata
- zaobserwowany ślad został zostawiony przez obiekt materialny
- ciało o skończonych rozmiarach, masie i innych własnościach.

Obserwacja jest wstępem do badań systematycznych. Przede wszystkim do eksperymentów opierających się o konkretne hipotezy badawcze.


"Ale nigdzie nie widać było ogrodniczki;
Tylko co wyszła; jeszcze kołyszą się drzwiczki
Świeżo trącone, blisko drzwi ślad widać nóżki
Na piasku, bez trzewiczka była i pończoszki;
Na piasku drobnym, suchym, białym na kształt śniegu,
Ślad wyraźny, lecz lekki, odgadniesz, że w biegu
Chybkim był zostawiony nóżkami drobnemi
Od kogoś, co zaledwie dotykał się ziemi."


"Pan Tadeusz" Adam Mickiewicz Czytelnik Warszawa 1979

Obserwacje dotyczą ulotnego zjawiska, jakim jest ruch - ciało poruszające się jest już poza polem naszej obserwacji.

O ruchu i samym obiekcie możemy wnioskować tutaj pośrednio. Wręcz detektywistyczna praca. A czymże jest badanie naukowe jak nie tropieniem prawdy w sposób przypominający rozwiązywanie zagadek przez detektywów. I oni i naukowcy szukają powtarzalności, niezmienności i tego, co kłóci się z ogólną symetrią.

Mechanika - kinematyka

13. PREDKOŚCI W PRZYRODZIE

Zbiór zadań do matury i z matur Zbiór zadań z fizyki - egzamin maturalny - plik pdf

Kilka przykładów prędkości spotykanych w przyrodzie i technice.

23. PRĘDKOŚĆ ŚREDNIA

Analiza rzutu ukośnego w górę.

29. RZUT UKOŚNY W GÓRĘ

Zadanie na rzut ciała w górę w polu grawitacyjnym - bez oporu powietrza (rzut ukośny).

22. RZUTY - ZADANIA

Nukleony - cząstki wchodzące w skład jąder atomowych - to też obiekty mogące się zderzać.

Podstawowa analiza zderzenia proton-proton jako wprowadzenie do kinematyki cząstek elementarnych

21. ZDERZENIE PROTONÓW

Elementarne wprowadzenie do dynamiki.

Oddziaływania i ich skutki

37. Podstawy dynamiki

Potrzebujesz pomocy z historii starożytnej?

Oto kilka przydatnych linków

Starożytny Rzym

Ancient Rome - po angielsku

Starożytny Egipt

Starożytna Grecja

Ancient Greece - po angielsku

Zbiór zadań do matury i z matur Zbiór zadań z fizyki - egzamin maturalny - plik pdf

Proste zadania z dynamiki uwzględniające tarcie

Dynamika - tarcie - zadania

Układ odniesienia

Metodologia badań fizycznych

Ruch

9700. ATOM

9000. Mechanika

9200. OPTYKA

grawitacja

Elektrostatyka

Magnetyzm

Prąd elektryczny

Energia

Szybkość ruchu

Kinematyka

RUCH PO OKRĘGU

Dynamika

9600. Elektromagnetyzm

9011. Rzuty

Dynamika - zastosowania codzienne

Mechanika widziana przez poetę

2. Satelita geostacjonarny - jakie warunki musi spełniać satelita, by był stale nad tym samym punktem Ziemi?

223. Energia potencjalna grawitacyjna w centralnym polu grawitacyjnym

7. Obliczenie masy Słońca7. Jak zmierzyć masę Słońca? Jakie dane są do tego potrzebne?

1130. Przemiana adiabatyczna gazu doskonałego

1074. Pierwsza prędkość kosmiczna

10. Obliczenie granicznej długości fali świetlnej wywołującej zjawisko fotoelektryczne w cezie.

Zbiór zadań do matury i z matur Zbiór zadań z fizyki - egzamin maturalny - plik pdf

Pomoc z matematyki

Rozwiązane zadania i przykłady z matematyki

Pomoc z historii

Co było powodem olbrzymiego rozkwitu Grecji?

Fizyka potrzebna

Zjawisko fotoelektryczne zewnętrzne

Wartość siły Ziemia-Księżyc

Grawitacja

Oporność zastępcza układu oporników

Względność prędkości

Siła elektrodynamiczna.

Mechanika - spis zadań

Optyka - spis

Termodynamika - spis

Elektromagnetyzm - spis

Drgania - spis

Fizyka - ogólnie

Atom - spis

Kinematyka - ruch po okręgu

Elektrostatyka

Magnetyzm - spis

Prąd elektryczny

Optyka geometryczna - spis

Siła Lorentza

Ruch z tarciem

Szybkość średnia

Soczewka cienka

Gaz doskonały – spis rozwiązanych zadań

Zjawisko fotoelektryczne - spis zadań

Słownik

Powiększenie mikroskopu

Powiększenie lupy

Optyka - okulary

Hydrostatyka

Siła dośrodkowa

ognisko soczewki

1074_slownik_g

1074_slownik_s

1074_slownik_l

ATOM

Mechanika

OPTYKA

grawitacja

Elektrostatyka

Magnetyzm

Prąd elektryczny

Energia

Szybkość ruchu

Kinematyka

RUCH PO OKRĘGU

Dynamika

Elektromagnetyzm

Rzuty

Kilka linków z historii

Starożytny Rzym

Ancient Rome - po angielsku

Starożytny Egipt

Starożytna Grecja

Ancient Greece - po angielsku

Dziedzictwo kulturowe

Uczeń, jak każdy człowiek, chce umieć coś zrobić samodzielnie

ATOM

Mechanika

OPTYKA

grawitacja

Elektrostatyka

Magnetyzm

Prąd elektryczny

Energia

Szybkość ruchu

Kinematyka

RUCH PO OKRĘGU

Dynamika

Elektromagnetyzm

Rzuty