ustna fiza, Chemia budowlana, Fizyka I

1.    Zasada zachowania energii - w układzie izolowanym suma składników wszystkich rodzajów całości (suma energii wszystkich jego części) układu jest stała (nie zmienia się w czasie).

Energia- podstawowa wyrażająca zdolność do wykonywania , jest skalarną wielkością fizyczną opisującą stan . Jest wielkością (można ją wyrazić jako sumę wielkości fizycznych odpowiadających składowym częściom układu fizycznego) i (zasada zachowania energii).

Jednostka- 1 dżul [1 J]= [1 · ] lub [ ]

Rodzaje energii:

1)     Mechaniczna- Jest postacią związaną z ruchem i położeniem obiektu fizycznego, jest sumą energii kinetycznej i potencjalnej

l
lKinetyczna- , związana z jego . Dla ciała o m i v<c, gdzie c jest , energia kinetyczna wynosi:l
l

W ruchu obrotowym:

               I- moment obrotowy

                                      - prędkość kątowa

lPotencjalna- jaką posiada element umieszczony w (to takie, dla którego ilość energii koniecznej do przemieszczenia ciała z jednego punktu do drugiego nie zależy od drogi). Energię potencjalną zawsze definiuje się względem jakiegoś poziomu zerowego. Energia potencjalna ciała zależy od jego położenia względem drugiego ciała, z którym oddziałuje. Gdy położenie to ulega zmianie, zmienia się również energia potencjalna ciała.l

      Energia potencjalna grawitacji- przez zmianę położenia ciała rozumiemy zmianę jego           wysokości nad ziemią . Im wyżej jest ciało, tym większa jego energia potencjalna.

         E= mgh                g- stała grawitacyjna

            Energia potencjalna sprężystości- jest określana dla ciała zamocowanego na .

                   k- stała sprężystości 

                                             x- odległość od stanu spoczynkowego

2)     Wewnętrzna- część energii układu zależna tylko od jego stanu wewnętrznego, stanowi ona sumę energii oddziaływań międzycząsteczkowych i wewnątrz cząsteczkowych układu oraz energii ruchu cieplnego cząsteczek. Energia wewnętrzna jest rosnącą funkcją ich

U= Q + W           Q- ciepło (energia przekazywana w skali mikro)

                                W- praca (energia przekazywana w skali makro)

3)     Cieplna (termiczna)- to ta część , która może być przekazywana innemu układowi w formie .       Symbol: Q

4)     Elektryczna

5)     Jądrowa- uzyskiwana na drodze kontrolowanych .

2.    Zasada zachowania pędu- Jeżeli na ciało bądź układ ciał nie działają żadne siły zewnętrzne, to pęd ciała (układu ciał) pozostaje stały. [ruch postępowy]

F=0 p=0    i   p= const

Zmiana pędu następuje w wyniku działania na ciało przez pewien . Iloczyn siły i czasu jej działania nazywany jest siły (I).

Jeżeli w na (układ ciał) nie działa siła, lub działające siły równoważą się:

,

to całkowity pęd ciała (układu ciał) nie zmienia się:

Pęd- podstawowa w opisująca ruch . Pęd mają wszystkie formy , np. ciała obdarzone masą, , .

Pęd jest równy iloczynowi [m] i [v] punktu. Pęd jest wielkością ; kierunek i zwrot pędu jest zgodny z kierunkiem i zwrotem prędkości.

[p]= [N x m]

3. Zasada zachowania momentu pędu – [ruch obrotowy] Jeżeli na ciało bądź układ ciał nie działają żadne momenty sił zewnętrznych, to moment pędu ciała (układu ciał) pozostaje stały.

M=0 K=0    i    K=const

Zmiana momentu pędu jest równa momentowi popędu obrotowego.

Mt= K    M- moment popędu obrotowego,    K- moment pędu

Moment pędu-

K= I         I- ciała,

                    ω- .

Ruchem drgającym harmonicznym nazywamy taki ruch periodyczny, w którym położenie ciała zmienia się w funkcji czasu sinusoidalnie.

Cecha ruchu: działa jedna siła sprężystości, która go powoduje i jest wprost proporcjonalna do wychylenia ciała z położenia równowagi

Wielkości charakteryzujące:

lWychylenie z położenia równowagi   x = Acos( [równanie ruchu]llprędkość            llprzyspieszenie          llsiła sprężystości  F= -kxllokres T = 2pi[m/k]llamplituda  l

Wychylenie zmienia się okresowo ( sinusoidalnie lub cosinusoidalnie)

Energia całkowita

Na energię całkowitą składa się energia kinetyczna i energia potencjalna sprężystości.

Energia potencjalna sprężystości:

Energia kinetyczna

Ruchami tłumionymi są ruchy drgające rzeczywiste, bo w rzeczywistości oprócz siły sprężystości działają siły oporu. Rozpraszają one energię drgań, przez co amplituda jest coraz mniejsza, aż do momentu zaniknięcia drgań.

Siła oporu:

           f- współczynnik oporu ośrodka,    V-prędkość

Siła oporu jest wprost proporcjonalna do prędkości.

Częstość drgań swobodnych:             k- współczynnik sprężystości                                                          -częstość kołowa drgań własnych

Współczynnik tłumienia:   

Równanie drgań tłumionych, jeżeli

Amplituda maleje wykładniczo w funkcji czasu

Logarytmiczny dekrement tłumienia

Jest to logarytm stosunku dwóch kolejnych amplitud. Jego pomiary służą do praktycznego wyznaczania współczynnika oporu ośrodka f.

Ruch drgający wymuszony zachodzi pod wpływem zewnętrznej siły, będącej źródłem energii podtrzymującej drgania. Siła wymuszająca jest siłą okresowo zmienną.

                 - amplituda siły wymuszającej

Amplituda drgań wymuszonych nie jest stała i zależy od częstości siły wymuszającej ω.

Amplituda drgań wymuszonych wyraża się wzorem:

Drgania wymuszone opóźniają się względem siły wymuszającej.

Rezonans

Rezonans – zachodzące dla wymuszonych, objawiające się pochłanianiem poprzez wykonywanie drgań o dużej amplitudzie przez układ drgający dla określonych drgań.

Rezonans mechaniczny zachodzi wówczas, gdy częstość siły wymuszającej ω jest równa częstości własnej układu ω0 (czyli dla częstotliwości f = f0). W warunkach rezonansu wzrasta gwałtownie amplituda drgań układu oraz jego energia.



Częstotliwość f0 nosi nazwę częstotliwości rezonansowej.()

            - współczynnik tłumienia

Ruch falowy polega na przekazywaniu drgań w ośrodkach materialnych od cząsteczki do cząsteczki; takie rozchodzące się drganie nazywamy falą.

Długość fali- odległość, na jaką dociera fala w czasie jednego okresu...