Mechanika w Fizykę klasy 10

Mechanika

Definicja:
- Mechanika to dział fizyki zajmujący się badaniem ruchu ciał oraz sił na nie działających.
Podział mechaniki:
1. Mechanika klasyczna:
  - Zasady Newtona.
  - Analizuje ruch w oparciu o siły.
2. Mechanika kwantowa:
  - Opisuje zjawiska na poziomie atomowym i subatomowym.
3. Mechanika relatywistyczna:
  - Zasady Einsteina, uwzględniające efekt relatywistyczny przy dużych prędkościach.
Podstawowe pojęcia:
- Ruch: Zmiana położenia ciała w czasie.
  - Rodzaje: prostoliniowy, krzywoliniowy, obrotowy.
- Siła: Wezwanie do zmiany ruchu ciała (Newton).
  - Wyrażana w niutonach (N).
- Przyspieszenie: Zmiana prędkości w czasie.
  - Przyspieszenie = zmiana prędkości / czas.
Zasady dynamiki Newtona:
1. I zasada (zasada bezwładności):
  - Ciało w spoczynku pozostaje w spoczynku, a ciało w ruchu porusza się jednostajnie, o ile nie działa na nie siła zewnętrzna.
2. II zasada (zasada dynamiki):
  - Przyspieszenie ciała jest proporcjonalne do działającej na nie siły i odwrotnie proporcjonalne do jego masy (F = m * a).
3. III zasada (zasada akcji i reakcji):
  - Na każdą akcję przypada równa i przeciwnie skierowana reakcja.
Zasady zachowania:
- Zasada zachowania pędu:
  - W układzie zamkniętym całkowity pęd nie zmienia się.
- Zasada zachowania energii:
  - Całkowita energia w układzie zamkniętym jest stała.
Ruch jednostajny:
- Prędkość stała i niezmienna, poruszanie się po linii prostej.
Ruch jednostajnie przyspieszony:
- Przyspieszenie jest stałe; prędkość zmienia się liniowo z czasem.
Kinematyka:
- Opis ruchu ciał, uwzględniający wielkości takie jak czas, prędkość, przyspieszenie.
Dynamika:
- Analizuje siły działające na ciała oraz ich skutki w postaci ruchu.
Praca i moc:
- Praca: Wykonywana, gdy siła działa na ciało i przemieszcza je (W = F * s * cos(θ)).
- Moc: Szybkość wykonywania pracy (P = W / t).
Układy odniesienia:
- Systemy, w których analizowany jest ruch; mogą być inercjalne (brak przyspieszenia) lub nieinercjalne (przyspieszenie).
Równania ruchu:
- Służą do opisu ruchu w zależności od czasu, prędkości, przyspieszenia i drogi.

Definicja i podział mechaniki

Mechanika to dział fizyki badający ruch ciał oraz działające na nie siły.
Mechanika klasyczna opiera się na zasadach Newtona, analizując ruch przy pomocy sił.
Mechanika kwantowa zajmuje się zjawiskami na poziomie atomowym i subatomowym.
Mechanika relatywistyczna opiera się na zasadach Einsteina, uwzględniając efekty przy dużych prędkościach.

Podstawowe pojęcia

Ruch: Zmiana położenia ciała w czasie; może być prostoliniowy, krzywoliniowy lub obrotowy.
Siła: W wymiarze fizycznym wzywa do zmiany ruchu ciała, wyrażana w niutonach (N).
Przyspieszenie: Zmiana prędkości w czasie, wyrażona jako przyspieszenie = zmiana prędkości / czas.

Zasady dynamiki Newtona

I zasada (zasada bezwładności): Ciało w spoczynku zostaje w spoczynku, a ciało w ruchu porusza się jednostajnie, jeśli nie działa na nie zewnętrzna siła.
II zasada (zasada dynamiki): Przyspieszenie ciała jest proporcjonalne do działającej na nie siły i odwrotnie proporcjonalne do jego masy, wyrażone wzorem F = m * a.
III zasada (zasada akcji i reakcji): Na każdą akcję przypada równa i przeciwnie skierowana reakcja.

Zasady zachowania

Zasada zachowania pędu: Całkowity pęd w układzie zamkniętym pozostaje niezmienny.
Zasada zachowania energii: Całkowita energia w układzie zamkniętym jest stała.

Rodzaje ruchu

Ruch jednostajny: Prędkość stała, poruszanie się po linii prostej.
Ruch jednostajnie przyspieszony: Przyspieszenie jest stałe; prędkość zmienia się liniowo w czasie.

Działania mechaniki

Kinematyka: Opisuje ruch ciał z uwzględnieniem czasu, prędkości i przyspieszenia.
Dynamika: Analizuje siły działające na ciała oraz efekty tych sił.

Praca i moc

Praca: Wykonywana, gdy siła działa na ciało i przemieszcza je, obliczana wzorem W = F * s * cos(θ).
Moc: Prędkość wykonywania pracy, rachunkowo P = W / t.