1. Ruch stały prostoliniowy.
1.1 Prędkość:
Oznaczenia:
V - prędkość, V=const; S - przemieszczenie; T - czas
2. Ruch zmienny.
2.1 Przyspieszenie:
2.2 Przemieszczenie :
2.3 Prędkość końcowa :
a - przyspieszenie; V0 - prędkość początkowa; S -
przemieszczenie; T - czas
V - prędkość;VK - prędkość końcowa
3. Ruch po okręgu.
3.1 Ruch z prędkością stałą.
3.1.1 Prędkość kątowa:
3.1.2 Warunek ruchu po okręgu - siła dośrodkowa:
3.2 Ruch z prędkością zmienną.
3.2.1 Przyspieszenie kątowe:
3.2.2 Przyspieszenie liniowe:
3.2.3 Prędkość liniowa chwilowa :
3.2.4 Przemieszczenie :
3.2.5 Prędkość kątowa końcowa:
3.2.6 Kąt zakreślony:
3.2.7 Częstotliwość:
w - prędkość kątowa; wK - prędkość kątowa końcowa; w0 - prędkość kątowa początkowa; j - kąt; T - czas; r - promień okręgu; e - przyspieszenie kątowe; a - przyspieszenie liniowe; S - przemieszczenie; V - Prędkość liniowa chwilowa; n - częstotliwość; m - masa;
3.2.8 Moment siły:
M - moment siły; r - ramie siły (wektor poprowadzony od osi obrotu do siły, ^ do kierunku); F - siła
4. Zasady dynamiki Newtona
4.1 Pierwsza zasada dynamiki:
Istnieje taki układ, zwany układem inercjalnym, w którym ciało, na które nie działa żadna siła lub działające siły równoważą się, pozostaje w spoczynku lub porusza się ruchem stałym prostoliniowym.
4.2 Druga zasada dynamiki:
Jeżeli na ciało działa siła niezrównoważona zewnętrzna (pochodząca od innego ciała) to ciało to porusza się ruchem zmiennym. Wartość przyspieszenia w tym ruchu wyraża wzór: .
4.3 Trzecia zasada dynamiki:
Jeżeli ciało A działa na ciało B siłą F, to ciało B działa na ciało A siłą F’. Wartość i kierunek siły F’ jest równy wartości i kierunkowi siły F, a jej zwrot jest przeciwny do zwrotu siły F.
a - przyspieszenie; F - siła; m - masa
5. Zasada względności Galileusza.
5.1 Zasada względności Galileusza:
Prawa mechaniki są jednakowe we wszystkich układach inercjalnych, tj. obserwatorzy z różnych układów inercjalnych stwierdzą taki sam ruch badanego obiektu. Ruch jednostajny prostoliniowy jest nierozróżnialny od spoczynku - obserwując zjawiska mechaniczne nie jesteśmy w stanie go
rozróżnić.
6. Siła bezwładności.
6.1 Siła bezwładności.
Jest to siła nie pochodząca od żadnego z ciał. Pojawia się, gdy układ staje się nieinercjalny.
a - przyspieszenie windy; F - siła ciągnąca windę; m - masa ciężarka; M - masa układu (winda + ciężarek); Fb - siła bezwładności.
7. Rzut poziomy.
7.1 Rzut poziomy:
Jest to złożenie ruchu jednostajnie przyspieszonego (płaszczyzna pionowa) z ruchem jednostajnym (płaszczyzna pozioma).
7.2 Prędkość w rzucie poziomym:
, ,
7.3 Wysokość i droga w rzucie poziomym:
,
V - prędkość całkowita chwilowa; VX - pozioma składowa V, VX=const; VY - pionowa składowa V; g - przyspieszenie ziemskie; T - czas;
h - wysokość (długość lotu w pionie); l - zasięg rzutu
8. Pęd i zasada zachowania pędu.
8.1 Pęd.
Jest to wielkość fizyczna wyrażająca się wzorem:
8.2 Zasada zachowania pędu:
Jeżeli na ciało lub układ ciał nie działa żadna siła zewnętrzna (pochodząca od innego ciała), to całkowity pęd układy jest stały.
8.3 Moment pędu:
Moment pędu:
8.4 Zasada zachowania momentu pędu:
Jeżeli na ciało lub układ ciał wypadkowy układ działających sił jest równy 0, to :
8.5 Moment pędu bryły sztywnej:
V - prędkość całkowita chwilowa; p - pęd; m - masa ciała; b - moment pędu; r - ramie siły; w - prędkość kątowa; I - moment bezwładności;
9. Energia i zasada zachowania energii.
9.1 Energia kinetyczna:
Jest to energia związana z ruchem - posiada ją ciało poruszające się. Jej wartość wyraża się wzorem:
9.2 Energia potencjalna ciężkości:
Jest to energia związana z wysokością danego ciała. Jej wartość wyraża się wzorem:
9.3 Zasada zachowania energii:
Jeżeli na ciało nie działa żadna siła zewnętrzna - nie licząc siły grawitacyjnej - to całkowita energia mechaniczna jest stała.
9.4 Energia kinetyczna w ruch obrotowym:
EK - energia kinetyczna; EP - energia potencjalna ciężkości; m - masa; V - prędkość chwilowa; g - przyspieszenie grawitacyjne; h - wysokość chwilowa; I - moment bezwładności; w - prędkość kątowa;
10. Praca i moc.
10.1 Praca:
10.2 Moc:
Jest to praca wykonana w danym czasie:
W - praca; F - siła; s - przemieszczenie; T - czas; P - moc
11. Siła tarcia.
11.1 Siła tarcia:
Jest to siła powodująca hamowanie. Wytracona w ten sposób energia zamienia się w ciepło i jest bezpowrotnie tracona. Siła tarcia jest skierowana w przeciwną stronę do kierunku ruchu. Jej wartość wyraża wzór:
T - siła tarcia; f - współczynnik tarcia (cecha charakterystyczna danego materiału); N - siła nacisku (siła działająca pod kątem prostym do płaszczyzny styku trących powierzchni, najczęściej jest to składowa ciężaru)
12. Moment bezwładności.
12.1 Moment bezwładności:
Jest to wielkość opisująca rozkład masy względem osi obrotu.
12.2 Momenty bezwładności wybranych brył:
12.3 Twierdzenie Steinera:
Onaczenia:
I - moment bezwładności; I0 - moment bezwładności bryły względem osi przechodzącej przez środek masy; m - masa ciała; a - odległość nowej osi od osi przechodzącej przez środek masy; n - ilość punktów materialnych danego ciała; r - odległość punktu materialnego od osi obrotu.
13. Zderzenia centralne
13.1 Zderzenia centralne niesprężyste.
Ciała po zderzeniu poruszają się razem („sklejają się”) - nie jest spełniona zasada zachowania energii. Jest spełniona zasada zachowania pędu.
13.2 Zderzenia centralne sprężyste.
Ciała po zderzeniu poruszają się osobno, spełniona jest zasada zachowania energii i pędu.
14. Gęstość.
14.1 Gęstość :
14.2 Ciężar właściwy :
z - gęstość; m - masa substancji; V - objętość substancji; g - grawitacja;
d - ciężar właściwy
15. Pole grawitacyjne.
15.1 Pole grawitacyjne.
Jest to taka własność przestrzeni, w której na umieszczone w niej ciała działają siły grawitacji.
15.2 Prawo powszechnej grawitacji (prawo jedności przyrody.
Dwa ciała przyciągają się wzajemnie siłami wprost proporcjonalnymi do iloczynu ich mas i odwrotnie proporcjonalnymi do kwadratu odległości między ich środkami :
FG- siła grawitacji; G - stała grawitacji; M - maca pierwszego ciała; m - masa drugiego ciała; r - odległość między środkami ciał; - r-wersor (stosunek wektora do jego długości - pokazuje kierunek siły)
15.3 Stała grawitacji.
Jest to wielkość z jaką przyciągają się dwa punkty materialne, z których każdy ma masę 1 kg i które są oddalone od siebie o 1 metr. Jest ona równa N. Jej symbolem jest G.
15.4 Przyspieszenie grawitacyjne :
Przyspieszenie grawitacyjne jest związane z ciałem.
FG- siła grawitacji; G - stała grawitacji; m- maca ciała; M - masa źródła; r - odległość między środkiem cała a środkiem źródła; - r-wersor (stosunek wektora do jego długości - pokazuje kierunek siły)
15.5 Natężenie pola grawitacyjnego
Jest to siła grawitacji przypadająca na jednostkę masy ciała wprowadzonego do pola.
Natężenie pola grawitacyjnego jest związane z punktem.
G - stała grawitacji; m- jednostkowa masa; M - masa źródła; r - odległość między punktem a środkiem źródła; - r-wersor (stosunek wektora do jego długości - pokazuje kierunek siły)
15.6 Praca w polu grawitacyjnym.
Praca w polu grawitacyjnym zależy od położenia początkowego i końcowego - nie zależy od drogi.
W - praca; G - stała grawitacji; m- masa ciała; M - masa źródła; r0 - położenie początkowe; r - położenie końcowe
15.7 Energia potencjalna pola grawitacyjnego.
Jest to praca, jaką wykonają siły zewnętrzne przemieszczając ciało z nieskończoności do punktu oddalonego o r od źródła.
Oznaczenia
EP - energia potencjalna; G - stała grawitacji; m- masa ciała; M - masa źródła; r - odległość między środkami źródła i ciała
15.8 Potencjał pola grawitacyjnego.
Jest to energia pola grawitacyjnego przypadająca na jednostkę masy ciała wprowadzonego do pola grawitacyjnego.
V - stała grawitacji; EP - energia potencjalna; G - stała grawitacji; m- masa ciała; M - masa źródła; r - odległość danego punktu od środka źródła.
15.9 Linie pola grawitacyjnego.
Są to tory, po jakich poruszają się swobodnie ciała umieszczone w polu grawitacyjnym.
16. Prędkości kosmiczne.
16.1 Pierwsza prędkość kosmiczna.
Jest to prędkość, jaką należy nadać ciału, aby doleciało ono na orbitę okołoplanetarną.
16.2 Druga prędkość kosmiczna.
Jest to prędkość, jaką należy nadać ciału, aby opuściło ono pole grawitacyjne macierzystej planety.
V1 - pierwsza prędkość kosmiczna; V2 - druga prędkość kosmiczna;
G - stała grawitacji; M - masa źródła; r - promień macierzystej planety.
17. Elektrostatyka.
17.1 Zasada zachowania ładunku.
W układach izolowanych elektrycznie od wszystkich innych ciał ładunek może być przemieszczany z jednego ciała do drugiego, ale jego całkowita wartość nie ulega zmianie.
17.2 Zasada kwantyzacji ładunku.
Wielkość ładunku elektrycznego jest wielokrotnością ładunku elementarnego e.
e - ładunek elementarny; n - ilość ładunków elementarnych
17.3 Prawo Coulomba:
FC - siła Coulomba; k - stała elektrostatyczna; Q - pierwszy ładunek; q - drugi ładunek; r - odległość pierwszego ładunku od drugiego; - r-wersor (stosunek wektora do jego długości - pokazuje kierunek siły)
17.4 Ciało naelektryzowane.
Jest to ciało, którego suma ładunków elementarnych dodatnich jest różna od sumy ładunków elementarnych ujemnych.
17.5 Stała elektrostatyczna i przenikalność elektryczna próżni.
17.5.1 Stała elektrostatyczna:
Jest to wielkość równa liczbowo sile, z jaką oddziaływują na siebie dwa ładunki 1 C w odległości 1m.
17.5.2 Przenikalność elektryczna próżni:
17.6 Natężenie pola elektrostatycznego.
Jest to siła Coulomba przypadająca na jednostkę ładunku:
Natężenie pochodzące od skończonej liczby ładunków jest równe wektorowej sumie natężeń pochodzących od poszczególnych ładunków.
E - natężenie pola; FC - siła Coulomba; k - stała elektrostatyczna; Q - ładunek źródłowy; q - ładunek elementarny; r - odległość źródła od danego punktu; - r-wersor (stosunek wektora do jego długości - pokazuje kierunek siły);
17.7 Linie pola elektrostatycznego
17.7.1 Linie pola elektrostatycznego:
Są to krzywe, o których styczne w każdym punkcie pokrywają się z kierunkiem pola elektrycznego.
...
kar_pio