Mechanika
Mechanika to dział fizyki, który bada ruch ciał fizycznych. Ruch oznacza zmianę stanu ciała w ujęciu zmiany położenia, orientacji w przestrzeni, energii i innych wielkości fizycznych. Mechanika bada także wpływ innych ciał fizycznych na ruch, czyli bada w tym zakresie oddziaływania.
Mechanikę dzielimy na klasyczną i kwantową. Pierwsza z nich bada ruch cząstek makroskopowych, druga dotyczy świata cząstek elementarnych. Istnieją dalsze podziały, które znajdą swoje odzwierciedlenie w układzie niniejszego spisu treści.
Kinematyka
Kinematyka to dział mechaniki, który zajmuje się badaniem ruchu ciał bez podawania przyczyny powstawania ruchu, a także z pominięciem cech fizycznych tych ciał.
Spis treści
Podstawowe pojęcia
Ruch, względność ruchuCzym jest ruch? Co to oznacza, że ruch jest względny. Jakie rodzaje ruchu wyróżniamy w mechanice?
Droga, przemieszczenie, tor ruchuCo to jest droga, przemieszczenie i tor ruchu? Opis różnic między tymi pojęciami.
PrędkośćCo to jest szybkość, prędkość średnia i chwilowa? Jak obliczyć prędkość i jaka jest jej jednostka?
PrzyspieszenieCo to jest przyspieszenie i przyspieszenie ziemskie? Jak obliczyć tę wielkość fizyczną i jaka jest jej jednostka?
Ruch prostoliniowy
Równanie ruchuW niniejszym artykule omawiamy podstawowe równania ruchu, czyli zależności położenia od czasu, prędkości od czasu, w tym niezależne od układu odniesienia wraz z wyprowadzeniem.
Ruch jednostajny prostoliniowyOmówienie własności ruchu jednostajnego prostoliniowego wraz z wykresami zależności prędkości i położenia od czasu, a także równań tych zależności.
Ruch jednostajnie przyspieszonyOmówienie własności ruchu jednostajnie przyspieszonego.
Ruch jednostajnie opóźnionyOmówienie własności ruchu jednostajnie opóźnionego wraz z wykresami zależności prędkości i położenia od czasu, a także równań tych zależności w tym ruchu.
Spadek swobodnyOmówienie ruchu ciał spadających w polu grawitacyjnym Ziemi. Wyznaczenie czasu spadania oraz prędkości zderzenia.
Rzut pionowyOmówienie ruchu ciał w polu grawitacyjnym pionowo w górę lub w pionowo w dół. Wyprowadzenie wzorów na maksymalną wysokość oraz czas wznoszenia.
Rzut poziomyRzut poziomy jest to ruch ciała w polu grawitacyjnym, wyrzuconego poziomo z pewną prędkością początkową z danej wysokości.
Rzut ukośnyRzut ukośny jest to ruch ciała w polu grawitacyjnym, któremu nadano prędkość początkową pod pewnym kątem do poziomu.
Ruch krzywoliniowy
CzęstotliwośćCzęstotliwość jest to wielkość fizyczna, która określa liczbę pełnych cykli zjawiska okresowego, które zachodzą w jednostce czasu.
Ruch jednostajny po okręguOmówienie ruchu jednostajnego po okręgu, pojęcia przyspieszenia dośrodkowego oraz prędkości kątowej.
Dynamika
Dynamika to dział mechaniki, który bada przyczyny ruchu i jego zmiany pod wpływem sił.
Podstawy
Siła
Środek masyZasady dynamiki
I zasada dynamikiOmówienie pierwszej zasady dynamiki Newtona wraz z przykładami. Pojęcie inercjalnego układu odniesienia.
II zasada dynamikiOmówienie drugiej zasady dynamiki Newtona wraz z przykładami. Wzór na siłę.
III zasada dynamikiOmówienie trzeciej zasady dynamiki Newtona wraz z przykładami. Zasada akcji i reakcji.
PędPęd jest to wektorowa wielkość fizyczna, która jest równa iloczynowi prędkości ciała i jego masy.
Postać ogólna drugiej zasady dynamikiUogólnienie drugiej zasady dynamiki Newtona. Omówienie pojęcia popędu siły.
Siła bezwładnościSiła bezwładności jest to to pozorna siła związana z dodatkowym przyspieszeniem, jakie występuje przy badaniu ruchu w nieinercjalnym układzie odniesienia.
Siła CoriolisaSiła Coriolisa to siła bezwładności, która działa na ciało poruszające się ruchem postępowym w obracającym się układzie odniesienia.
CiężarCiężar (siła ciężkości) jest to siła zależna od masy, działająca na spoczywające w układzie Ziemi ciała, znajdujące się przy jej powierzchni.
TarcieGdy dwa ciała pozostają ze sobą w kontakcie, to przy ich przesuwaniu po sobie pojawia się siła tarcia.
Dynamika bryły sztywnej i ruchu po okręgu
Dynamika ruchu po okręgu. Siła odśrodkowaZagadnienie sił pojawiających się w ruchu jednostajnym ciała po okręgu.
Bryła sztywnaBryła sztywna jest to ciało fizyczne, które pod wpływem działania sił zewnętrznych nie ulega odkształceniom.
Moment siłyWprawienie w ruch obrotowy bryły sztywnej wymaga użycia siły. Jednak nie każda siła spowoduje zaistnienie tego właśnie rodzaju ruchu.
Moment bezwładnościMoment bezwładności bryły względem danej osi nazywamy sumę iloczynu mas poszczególnych punktów bryły i kwadratów odległości od danej osi.
Twierdzenie SteineraJak wyznaczyć moment bezwładności bryły względem dowolnej osi?
Pierwsza zasada dynamiki ruchu obrotowegoOmówienie pierwszej zasady dynamiki dla ruchu obrotowego.
Druga zasada dynamiki ruchu obrotowegoOmówienie drugiej zasady dynamiki dla ruchu obrotowego.
Trzecia zasada dynamiki ruchu obrotowegoOmówienie trzeciej zasady dynamiki dla ruchu obrotowego.
Moment pęduMoment pędu dla punktu materialnego, poruszającego się po okręgu oraz moment pędu dla bryły sztywnej.
Energia kinetyczna ruchu obrotowegoEnergia kinetyczna w ruchu obrotowym bryły sztywnej wraz z wyprowadzeniem wzoru.
Ruch obrotowy - wzoryZestawienie wzorów z ruchu obrotowego bryły sztywnej i porównanie ich z ruchem prostoliniowym.
Praca, moc, energia
PracaPraca w fizyce jest to iloczyn skalarny działającej siły i wektora przemieszczenia, które nastąpiło na skutek działania tej siły.
MocMoc w fizyce jest to iloraz pracy do czasu, w jakim ta praca została wykonana. Jednostką mocy jest wat.
EnergiaJeżeli dane ciało albo układ ciał jest zdolny do wykonania pracy, to mówimy, że ma energię mechaniczną.
Energia kinetycznaEnergia kinetyczna to jeden z rodzajów energii, jaki rozważamy w mechanice.
Energia kinetyczna ruchu obrotowegoEnergia kinetyczna w ruchu obrotowym bryły sztywnej wraz z wyprowadzeniem wzoru.
Energia potencjalnaTo jeden z rodzajów energii, jaki rozważamy w mechanice. Energia ta jest związana z układem ciał, które oddziałują na siebie siłami grawitacji.
Zasady zachowania
Zasada zachowania energiiOmówienie zasady zachowania energii mechanicznej oraz pojęcia układu odosobnionego.
Zasada zachowania pęduJeżeli na układ ciał nie działają żadne siły zewnętrzne lub siły te równoważą się, to pęd układu jest stały.
Grawitacja
Grawitacja albo inaczej ciążenie powszechne to jedno z czterech podstawowych oddziaływań w przyrodzie. Dowolne ciała obdarzone masą przyciągają się wzajemnie. Dzięki grawitacji w Kosmosie istnieją galaktyki, układy gwiezdne i planetarne i jest możliwe życie na Ziemi.
Prawo powszechnego ciążeniaOmówienie prawa grawitacji, stałej grawitacyjnej, sposobu wyznaczania wartości siły grawitacji.
Przyspieszenie ziemskieDefinicja przyspieszenia ziemskiego, wartość i sposób jego wyznaczania.
Pole grawitacyjneCo to jest pole grawitacyjne, natężenie pola grawitacyjnego i linie pola?
Energia potencjalna w polu grawitacyjnymEnergia potencjalna i praca sił w polu grawitacyjnym oraz pojęcie potencjału grawitacyjnego.
Pierwsza prędkość kosmiczna
Druga prędkość kosmicznaCo to jest druga prędkość kosmiczna i jak ją wyznaczyć? Jakie mogą być orbity satelitów?
Mechanika cieczy i gazów
Ten dział to hydrostatyka, czyli opis cieczy i gazów będących w spoczynku oraz aerostatyka, czyli opis płynów znajdujących się w stanie równowagi w polu grawitacyjnym, poruszającymi się i z zanurzonym w nich ciałami stałymi.
Ogólne własności płynówJakie cechy mają ciecze i gazy? co to jest ciecz doskonała?
CiśnienieCo to jest ciśnienie, w jakich jednostkach je mierzymy? Co to jest parcie?
Prawo Pascala
Ciśnienie hydrostatyczneCo to jest ciśnienie hydrostatyczne, jak policzyć to ciśnienie? Omówienie paradoksu hydrostatycznego.
Prawo ArchimedesaSformułowanie prawa Archimedesa, wyprowadzenie i zastosowanie w praktyce.
Naczynia połączoneZasada naczyń połączonych, zastosowanie naczyń połączonych.
© medianauka.pl, 2016-11-21, ART-3297
Data aktualizacji artykułu: 2017-02-10
Biec czy iść w deszczu?
To klasyczne pytanie: czy aby mniej zmoknąć trzeba biec, czy spokojnie iść? Jak to jest na prawdę?
Czy w spadającej windzie wchodzimy w stan nieważkości?
Gdy winda zerwie się nagle i zacznie spadać razem z nami będziemy podczas spadania w stanie nieważkości? Czy aby zminimalizować obrażenia należy podskoczyć tuż przed uderzeniem o podłoże?
Dlaczego w boksie używa się rękawic?
Do czego służą rękawice bokserskie? Czy chronią one wystarczająco przed urazami głowy? Czy dochodzi mimo ich używania do wypadków?
Czy galaktyka może się obracać z dowolną prędkością?
Galaktyki, w tym Droga Mleczna, obracają się woków własnej osi, którą jest prosta przechodząca przez środek galaktyki i prostopadła do jej powierzchni. Czy okres obrotu jest dowolny?
Jak daleko jest horyzont?
Czy odległość do horyzontu można zmierzyć? Jaka odległość dzieli obserwatora od horyzontu i od czego zależy ta odległość? Czy ma ona związek z krzywizną Ziemi?
Winda kosmiczna - czy da się ją zbudować?
Czy z satelity krążącego po orbicie geostacjonarnej dałoby się spuścić linę i transportować nią w kosmos przedmioty czy ludzi? Czy można w ten sposób zbudować windę kosmiczną?
Czy baletnica zawisa w powietrzu podczas tańca?
Gdy obserwuje się baletnicę podczas tańca, to wydaje się, że podczas skoku zdaje się ona zawisać na chwilę w powietrzu lub przebywać w podskoku nienaturalnie długo? Jak to się dzieje?
Jaka siła utrzymuje zamek z piasku?
Suchy piasek jest sypki, piasek w zbiorniku wody również nie nadaje się do budowy jakichkolwiek konstrukcji. Dlaczego więc lekko wilgotny piasek nadaje się do budowy zamków z piasku? Co spaja te czasem wyrafinowane budowle?