Przypomnienie materiału z Fizyki z klasy I Gim Autor: Tomasz Gryboś

Czym zajmuje się Fizyka? Fizyka zajmuje się wszystkimi rzeczami, które nas otaczają oraz energią jaką mogą mieć. Tłumaczy, dlaczego coś staje się gorące, czym jest światło, dlaczego przedmioty poruszają się i wydają dźwięki. Niektóre pojęcia fizyki powstały w starożytnej Grecji, gdzie już wówczas zajmowano się tą nauką. Słowo "fizyka" pochodzi z języka greckiego. Wiele spośród podstawowych praw i zasad fizyki liczy sobie kilkaset lat, lecz nie znaczy to wcale, że są one przestarzałe czy nieaktualne. Większość współczesnych odkryć naukowych jest na nich oparta i trzeba je poznać, by zrozumieć wszystko od roweru do pojazdu kosmicznego

Przykłady oddziaływań. - grawitacyjne - sprężyste - elektrostatyczne - magnetyczne elektrostatyczne magnetyczne

Siła i jej cechy Siła jest wielkością wektorową. Aby ją opisać podajemy: - kierunek (pionowy, poziomy) - zwrot (w dół, w górę itp.) - wartość - punkt przyłożenia Do pomiaru siły wykorzystujemy siłomierz:

Wypadkowa sił działających wzdłuż jednej prostej Na ciało może działać jednocześnie więcej niż jedna siła. W takiej sytuacji wpływy od wszystkich sił - składników dokładają się do siebie i w efekcie otrzymujemy pewien efekt sumaryczny ich działania. Ten efekt połączonych sił ze sobą jest jakby nową siłą zastępczą i nazywany jest siłą wypadkową. Siła ta zastępuje działanie wszystkich sił na raz. Matematycznie obliczenie siły wypadkowej polega na zsumowaniu wektorów sił składowych

Trzy stany skupienia materii Substancje występują w trzech stanach skupienia: - ciało stałe - ciecz - Gaz Większość substancji może występować we wszystkich stanach skupienia. Stan w którym znajduje się dana substancja zależy od temperatury. Ciecz Ciało stałe Gaz

Właściwości ciał stałych Niektóre ciała stałe przewodzą ciepło i nazywamy je przewodnikami cieplnymi, a niektóre nie przewodzą i nazywamy je izolatorami cieplnymi. Niektóre ciała przewodzą prąd elektryczny, a niektóre są izolatorami. Ciała plastyczne – plastelina, drut miedziany, glina Ciała sprężyste – linijka, sprężyna Ciała kruche – szyba, cegła, kreda Ciała twarde – młotek, żelazo, diament Ciało kruche: cegła Ciało twarde: diament

Właściwości cieczy Ciecze są nieściśliwe, nie mają własnego kształtu (przyjmują kształt naczynia w którym się znajdują). Woda jest izolatorem cieplnym. W większości ciecze są izolatorami elektrycznymi, ale istnieją ciecze, które mogą przewodzić prąd elektryczny (elektrolity). Ciecz (jezioro)

Właściwości gazów Gazy są ściśliwe, przyjmują kształt naczynia (pomieszczenia) w którym się znajdują. W większości gazy są izolatorami elektrycznymi oraz izolatorami cieplnymi.

Budowa cząsteczkowa ciał stałych, gazów i cieczy Pierwiastek – zbiór atomów tego samego rodzaju Związek Chemiczny – zbiór cząsteczek tego samego rodzaju Cząsteczka – zbiór atomów tego samego lub innego rodzaju atomów Zjawiska potwierdzające cząsteczkową budowę materii: Dyfuzja (proces rozprzestrzeniania się cząsteczek lub energii w danym ośrodku Np. w gazie, cieczy lub ciele stałym, będący konsekwencją chaotycznych zderzeń cząsteczek dyfundującej substancji między sobą i/lub z cząsteczkami otaczającego ją ośrodka.) Mieszanie się cieczy Powstawanie roztworów Dyfuzja Powstawanie roztworu

Analiza zjawisk potwierdzających cząsteczkową budowę materii Zjawiska które potwierdzają cząsteczkową budowę substancji: Mieszanie się wody z denaturatem (objętość mieszaniny jest mniejsza od teoretycznej sumy wody i denaturatu) Zjawisko dyfuzji - Ruchy Browna (chaotyczne przesunięcia cząstek koloidalnych zawiesiny w cieczy lub gazie, wywołane zderzeniami z cząsteczkami fazy rozpraszającej, wykonującymi ciągłe bezwładne ruchy cieplne. Ruchy Browna są tym intensywniejsze, im mniejsza jest lepkość cieczy i rozmiary cząstek zawiesiny oraz im wyższa jest jej temperatura ) Ruchy Browna Robert Brown

Oddziaływanie miedzy cząsteczkowe Siły spójności występują pomiędzy cząsteczkami tych samych cząsteczek. Siły przylegania występują pomiędzy cząsteczkami różnych substancji. Menisk wklęsły tworzy się dla cieczy zwilżających ściany naczynia. Siły spójności są mniejsze od sił przylegania. Menisk wypukły tworzy się dla cieczy nie zwilżających ścian naczynia. Siły spójności są większe od sił przylegania

Zjawisko topnienia i krzepnięcia Dla danej substancji temperatura krzepnięcia równa jest temperaturze topnienia. Każda substancja ma swoją temperaturę topnienia. Wykres przedstawia proces topnienia lodu i krzepnięcia wody.

Parowanie, skraplanie i wrzenie Parowanie zachodzi w dowolnej temperaturze, ale szybkość parowania zależy od: temperatury powierzchni parowania ruchów powietrza Szybkość zależy także od rodzaju cieczy. Wrzenie to parowanie w ściśle określonej temperaturze. Parowanie Wrzenie

Rozszerzalność temperaturowa ciał stałych Ciała stałe pod wpływem ogrzewania zwiększają swoją objętość, natomiast przy ochładzaniu zmniejszają ją. Przykłady występowania zjawiska rozszerzalności temperaturowej ciał stałych: budowa torów kolejowych budowa mostów Tory Kolejowe Most podwieszony przez ujście Wisły w Gdańsku

Rozszerzalność temperaturowa cieczy i gazów Woda i powietrze pod wpływem ogrzewania zwiększają swoją objętość, a pod wpływem ochładzania zmniejszają ją. Wyjątkowo w zakresie temperatur od 4°C do 0°C możemy zaobserwować anomalne zachowanie się objętości wody. W podanym przedziale przy ochładzaniu objętość wody zwiększa się, a przy ogrzewaniu zmniejsza się. Przykładem na rozszerzalność temp. Cieczy może być termometr:

Znaczenie wody i powietrza dla organizmów żywych Woda jest potrzebna w procesie fotosyntezy. Możliwość transportu wodnego. Woda to podstawowy składnik każdej komórki. Dzięki wodzie realizujemy potrzeby higieniczne. Woda jest składnikiem pokarmowym. Woda jest środowiskiem życia niektórych zwierząt. Powietrze i woda to źródło tlenu.

Masa i jej jednostka m – masa (ilość substancji) Jednostki masy: t, kg, dag, g, mg ZAMIANA JEDNOSTEK 1t = 1000kg 1kg = 100dag = 1000g 1dag = 10g 1g = 1000mg 1g = 0,001kg 1kg = 0,001t 1g = 0,1dag

Masa a ciężar Masa to ilość substancji, a ciężar to wartość siły grawitacji działającej na dane ciało. Fg = m * g g = 9,81N/kg Przykładowe obliczenia m = 48kg g = 10N/kg Fg = 48kg * 10N/kg = 480N m = 76kg Fg = 76kg * 10N/kg = 760N

Gęstość substancji Gęstość informuje nas , jaka jest masa jednej jednostki objętości danej substancji. Np. g = 1200kg/m3 oznacza, że 1m3 tej substancji ma masę 1200kg. g = m/v g (ro) – gęstość ciała m – masa ciała v – objętość ciała

Wyznaczanie gęstości ciał stałych i cieczy LP Substancja m v g = m/v g cm3 g/cm3 1 Aluminium 41.2 15.75 2.6 2 drewno 12.9 0.82 3 pleksiglas 18.5 1.14 4 woda 12.5 13.5 0.92 5 denaturat 6.6 9 0.73 mn – masa naczynia Mc – masa całkowita wody i naczynia mw – mc – mn mn = 47.5g mw = 60g

Siła nacisku na podłoże. Parcie a ciśnienie Parcie to siła nacisku na ciało. Parcie nie zależy od powierzchni ciała. p – parcie Fn – siła nacisku p = Fn/s s – pole powierzchni Ciśnienie to wielkość fizyczna określająca siłę nacisku na daną jednostkę powierzchni. 1Pa = 1N/m2 1Pa - Pascal

Prawo Pascala dla gazów i cieczy Ciśnienie w gazach i cieczach jest przekazywane we wszystkich kierunkach jednakowo. Prasa hydrauliczna pracuje wykorzystując prawo Pascala, które mówi, że ciśnienie wywierane na ciecz i gaz rozchodzi się równomiernie we wszystkich kierunkach.

Ciśnienie atmosferyczne i hydrostatyczne Ciśnienie hydrostatyczne – ciśnienie wywierane przez ciecz pod wpływem jej własnego ciężaru. Ciśnienie atmosferyczne – ciśnienie, jakie wywiera powietrze na Ziemię i wszystkie ciała znajdujące się w atmosferze ziemskiej.

Naczynia połączone Ciśnienie hydrostatyczne zależy od głębokości (wysokości słupa cieczy). Zależność ciśnienia od głębokości opisuje wzór: p = g (ro) * g * h Zasadę naczyń połączonych wykorzystuje się w wielu urządzeniach. Rurka wodowskazowa umieszczana przy zbiornikach – zazwyczaj nieprzezroczystych, zamkniętych naczyniach – służy do wskazywania poziomu cieczy w zbiorniku. Stosuje się ją Np. w kotłach. Wykorzystuje się tę zasadę, również przy budowie śluzu, najczęściej na kanałach łączących zbiorniki o różnym poziomie wody. Otoczenie wód śluzowych dokonuje się po wyrównaniu poziomu wody w sąsiednich komorach, dzięki czemu mogą przepływać statki, barki, kajaki itd.

Prawo Archimedesa Siła wyporu działająca na ciało zanurzone w płynie jest równa ciężarowi płynu wypartego przez to ciało. Siła wyporu nie zależy bezpośrednio od rodzaju substancji, z której wykonane jest ciało zanurzone.

Warunki pływania ciał. Obliczanie siły wyporu Fwyp = g cieczy * Vz * g g ciała < g cieczy g ciała > g cieczy g ciała = g cieczy Siła wyporu działająca na zanurzone ciało, równa jest ciężarowi cieczy wypartej przez to ciało.

KONIEC