WIELKOŚCI FIZYCZNE, JEDNOSTKI I POMIARY
Fizyka bada i wyjaśnia podstawowe prawa przyrody, zjawiska w niej zachodzące oraz właściwości materii.
Ciało fizyczne to każdy przedmiot lub organizm żywy stanowiący obiekt zainteresowania fizyki.
Substancja to materiał, z którego zbudowane jest ciało fizyczne.
Pomiar polega na porównaniu mierzonej wielkości z wzorcem.
Wielkości fizyczne służą do ilościowego opisu cech ciał i zjawisk. Wielkościami fizycznymi są np. masa, długość, czas, temperatura.
Wartości wielkości fizycznych podaje się wraz z jednostkami.
Aby uporządkować sposób, w jaki opisywane są różne wielkości, wprowadzono układ SI, czyli Międzynarodowy Układ Jednostek Miar. Określono w im główne jednostki różnych wielkości fizycznych. Jednostki te dzielą się na tzw.
jednostki podstawowe (np. metr, sekunda) i jednostki pochodne (np. metr na sekundę).
Jednostkę można zapisać wraz z przedrostkiem oznaczającym jej określoną wielokrotność lub podwielokrotność.
JAK PRZEPROWADZAĆ DOŚWIADCZENIA
Żaden pomiar nie jest idealnie dokładny. Wynik pomiaru należy podawać wraz z niepewnością pomiarową.
Dokładność wyniku nie może być większa niż dokładność przyrządu pomiarowego.
Wyniki pomiarów i ich niepewności należy podawać z taką samą dokładnością.
Przy pomiarze wielokrotnym należy obliczyć średnią z uzyskanych wyników (sumujemy wszystkie pomiary i dzielimy przez liczbę pomiarów).
Aby wyznaczyć niepewność pomiarową przy pomiarach wielokrotnych, obliczamy różnicę między największym i najmniejszym wynikiem i dzielimy ją przez dwa.
Liczba cyfr znaczących oznacza dokładność, z jaką chcemy podać wynik. Cyfry znaczące to wszystkie cyfry oprócz zer na początku i końcu liczby.
RODZAJE ODDZIAŁYWAŃ I ICH WZAJEMNOŚĆ
Oddziaływanie to rodzaj działania, które występuje gdy przynajmniej dwa ciała mają na siebie jakiś wpływ.
Oddziaływania mogą zachodzić między ciałami bezpośrednio stykającymi się (mechaniczne) lub „na odległość” – między ciałami oddalonymi od siebie (np. grawitacyjne).
W przyrodzie wyróżniamy 4 podstawowe rodzaje oddziaływań: grawitacyjne, magnetyczne, elektrostatyczne (te trzy mogą zachodzić zarówno na odległość, jak i przy bezpośrednim kontakcie) i mechaniczne (zachodzą przy
bezpośrednim kontakcie)
Skutkiem dynamicznym oddziaływania jest sytuacja, gdy w wyniku oddziaływania następuje zmiana prędkości ciała.
Skutkiem statycznym oddziaływania jest sytuacja, gdy w wyniku oddziaływania następuje tylko zmiana kształtu ciała.
Wszystkie oddziaływania są wzajemne, to znaczy, że gdy jedno ciało działa na drugie, to drugie oddziałuje również na pierwsze.
SIŁA I JEJ CECHY
Siła jest miarą oddziaływania ciał.
Siła jest wielkością wektorową tzn. posiada cztery podstawowe cechy:
-wartość
- punkt przyłożenia (jest początkiem wektora) - kierunek (to linia prosta, wzdłuż której działa siła)
- zwrot (jest wskazywany przez grot symbolu wektora, dla każdego kierunku można wyznaczyć dwa zwroty) Wielkości skalarne (liczbowe) mają tylko wartość.
Jednostką siły jest niuton (1N).
Do pomiaru siły używa się siłomierza.
SIŁA WYPADKOWA I RÓWNOWAŻĄCA SIĘ
Siła wypadkowa to siła, której działanie powoduje taki sam skutek jak działanie wszystkich zastąpionych przez nią sił (sił składowych). Kilka sił działających na ciało można zastąpić jedną siła (wypadkową), a skutek jej działania jest taki sam jak sił składowych.
Składanie sił jest czynnością polegającą na wektorowym dodawaniu sił składowych i wyznaczeniu siły wypadkowej.
𝐹𝑊
⃗⃗⃗⃗⃗ = 𝐹⃗⃗⃗ + 𝐹1 ⃗⃗⃗ 2
Siła, która równoważy działanie jednej lub kilku sił, nosi nazwę siły równoważącej.
W przypadku działania sił równoważących układ pozostaje w równowadze (wypadkowa sił wynosi 0) OBJAŚNIENIA
Na jedno ciało może działać kilka sił. Siły te mogą mieć różne wartości, kierunki, zwroty i punkty przyłożenia.
Aby określić jak będzie zachowywało się ciało pod wpływem działania tych sił, należy te siły w sposób wektorowy dodać do siebie. Podczas dodawania wektorów trzeba uwzględnić nie tylko ich wartości ale także kierunek i zwrot.
Jeśli wektorowa suma sił działających na ciał jest równa zeru, oznacza to, że siły równoważą się, a ciało zachowuje się tak, jakby nie działały na nie żadne siły.
Natomiast gdy siły się nie równoważą to w wyniku dodawania wektorowego otrzyma się siłę wypadkową, którą oznaczamy symbolem 𝐹⃗⃗⃗⃗⃗ . Wyznaczanie siły wypadkowej nazywa się składaniem sił. 𝑊
Wypadkowa dwóch sił działających wydłuż tej samej prostej i mających zgodne zwroty ma kierunek i zwrot sił składowych, a jej wartość jest równa sumie wartości sił składowych.
Wypadkowa dwóch sił o tym samym kierunku lecz przeciwnych zwrotach ma kierunek i zwrot siły większej, a wartość równą różnicy wartości tych sił.
Wypadkowa dwóch sił o tym samym kierunku i tej samej wartości lecz przeciwnych zwrotach ma wartość równą 0, a ciało pod działaniem tych dwóch sił pozostaje w równowadze.
