Bez znajomości fizyki można dobrze żyć, ale co tracimy? Spisy zadań

Rozwiązane zadania z fizyki szkolnej - gimnazjum i szkoły ponadgimnazjalne (licea i technika)

14. Mechanika, podstawa fizyki i techniki

"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.

ATOM, Mechanika, OPTYKA, grawitacja, Elektrostatyka, MagnetyzmPrąd elektryczny, Energia, Szybkość ruchu, Kinematyka, RUCH PO OKRĘGU, Dynamika,   Elektromagnetyzm, Rzuty,     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.

Najprostszym modelem ruchu jest ruch jednostajny prostoliniowy.

ATOM
Mechanika

optyka

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 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

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



Proste zadania z dynamiki uwzględniające tarcie
Dynamika - tarcie - zadania

Układ odniesienia

Metodologia badań fizycznych

Ruch

ATOM,       Mechanika,      OPTYKA,      grawitacja,    Elektrostatyka, MagnetyzmPrąd elektryczny, Energia, Szybkość ruchu, Kinematyka, RUCH PO OKRĘGU, DynamikaElektromagnetyzm, Rzuty,    
Dynamika - zastosowania codzienne

Mechanika widziana przez poetę

Budowa atomu - Ile jest elektronów, nukleonów, protonów w atomie konkretnego pierwiastka?

Praca mechaniczna stałej siły - przykłady obliczeń.

Energia mechaniczna ciała - przykłady wykorzystania zasady zachowania

Energia kinetyczna ciała - przykłady obliczeń

Przykłady obliczania siły dośrodkowej

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

Energia potencjalna grawitacyjna w jednorodnym polu grawitacyjnym

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

Przemiana adiabatyczna gazu doskonałego

Pierwsza prędkość kosmiczna

Obliczenie granicznej długości fali świetlnej wywołującej zjawisko fotoelektryczne w cezie.

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
  • xyz


    Spisy rozwiązanych zadań

    Kilka linków z historii

    Uczeń, jak każdy człowiek, chce umieć coś zrobić samodzielnie