strona 4

III. Kinematyka –ruch jednostajnie zmienny.
Ruch prostoliniowy jednostajnie przyspieszony – to ruch, którego torem jest linia
prosta a prędkość wzrasta jednostajnie, tzn.
w jednakowych odstępach czasu prędkość
wzrasta o taką samą wartość. Droga w tym
ruchu jest proporcjonalna do kwadratu czasu, a przyspieszenie jest stałe.
Przyspieszenie – jest to stosunek przyrostu
prędkości do czasu w jakim ten przyrost nam
stąpił. Mierzymy je w 2 .
s
Wzory opisujące ruch jednostajnie przyspieszony i jednostajnie opóźniony:
a=
v
t
v = at
s=
at2
2
Wykresy opisujące ruch jednostajnie
przyspieszony:
s
v
a
t
t
t
Ruch jednostajnie opóźniony prostoliniowy - to ruch, którego torem jest linia
prosta a prędkość maleje jednostajnie, tzn. w
jednakowych odstępach czasu prędkość maleje o taką samą wartość. Droga w tym ruchu jest proporcjonalna do kwadratu czasu,
a opóźnienie (przyspieszenie ujemne) jest
stałe.
XI. Elektromagnetyzm
Wykresy opisujące ruch jednostajnie
opóźniony:
s
a
v
t
t
t
Spadek swobodny – to ruch ciała pod działaniem siły grawitacji bez oporów ruchu.
Wszystkie ciała spadające swobodnie poruszają się ruchem jednostajnie przyspieszonym prostoliniowym z przyspieszeniem
m
ziemskim g = 9,81 2 .
s
Np. kamień i pióro spadając swobodnie z tej
samej wysokości spadłyby w tym samym
czasie.
Ciało spadające swobodnie z wysokości h
osiągnie prędkość maksymalną tuż przed
zderzeniem z podłożem. Wartość jej możemy wyznaczyć z wzoru:
v = 2gh
Rzut pionowy do góry - ciało rzucone pionowo do góry porusza się ruchem jednostajm
nie opóźnionym z opóźnieniem g = 9,81 2
s
(jeżeli pominiemy opory ruchu).
Maksymalna wysokość jaką ono osiągnie
zależy od prędkości z jaką je wyrzucono.
Maksymalną wysokość możemy wyznaczyć
z wzoru:
v2
h=
2g
Czas wznoszenia i czas spadania ciała z tej
wysokości jest taki sam.
Pole magnetyczne, to przestrzeń w której
na ciała o właściwościach magnetycznych
działają siły tego pola. Źródłem pola magnetycznego jest magnes, przewodnik z prądem, Ziemia, …
W każdym magnesie wyróżniamy dwa bieguny: północny (N) i południowy (S). Biegun północny magnesu wskazuje północny
geograficzny biegun Ziemi. W jego pobliżu
jest południowy magnetyczny biegun Ziemi.
Igła magnetyczna kompasu ustawia się
wzdłuż linii pola magnetycznego i wskazuje
kierunek północ-południe.
Bieguny jednoimienne (N i N lub S i S) odpychają się a różnoimienne (N i S) przyciągają się. Magnes z żelazem (stalą) zawsze
przyciąga się.
Linie pola magnetycznego wskazują w jakim kierunku działają siły Pola magnetycznego. Umowny zwrot linii jest od N do S.
Wokół prostoliniowego
przewodnika z prądem, linie
pola magnetycznego mają
kształt okręgów otaczających
przewodnik. Zwrot linii określa reguła prawej dłoni. Igła
magnetyczna ustawia się prostopadle do przewodnika,
wzdłuż linii pola (okręgów).
Jeżeli prąd płynie w
przewodniku kołowym (mającym
kształt koła), to z
N
S
jednej strony przewodnika powstaje
biegun północny a z
drugiej południowy. Jeżeli prąd płynie
zgodnie z ruchem wskazówek zegara, to
przed przewodnikiem powstaje biegun południowy, a za przewodnikiem północny.
Elektromagnes – zbudowany jest ze zwojnicy połączonej ze źródłem prądu oraz
umieszczonego wewnątrz niej rdzenia ze
stali miękkiej. Rdzeń wzmacnia indukcję
pola nawet do 1000 razy.
Siła elektrodynamiczna – działa na przewodnik z prądem
- umieszczony w polu
+
magnetycznym. Kierunek i zwrot siły
S
elektrodynamicznej
F
ustalamy regułą „lewej
N
dłoni”, a wartość obliczamy z wzoru: F = BIl gdzie: B – indukcja
pola magnetycznego, I – natężenie prądu, l –
długość przewodnika.
Indukcja elektromagnetyczna – jeżeli
przewodnik umieścimy w zmiennym polu
magnetycznym, to wzbudzi się w nim prąd
elektryczny. Prąd ten nazywamy indukcyjnym, a zjawisko – zjawiskiem indukcji
elektromagnetycznej. Kierunek i zwrot prądu indukcyjnego jest taki, że powstałe wokół niego pole magnetyczne przeciwdziała
przyczynie, która go wzbudziła.
Prąd przemienny (zmienny) – to prąd, którego natężenie i zwrot zmienia się okresowo. Wykresem zmian jego natężenia jest sinusoida. Częstotliwość prądu przemiennego
w domowej instalacji elektrycznej wynosi
50 Hz a napięcie 230V.
Prąd indukcyjny wytwarzany jest w prądnicach (np. dynamo). Następuje w nich zamiana energii mechanicznej w elektryczną
(odwrotnie niż w silniku elektrycznym).
Oddziaływania przewodników z prądem:
- przewodniki przyciągają się,
gdy prąd w przewodnikach płynie w tym samym kierunku
F F
- przewodniki odpychają się, gdy prąd w przewodnikach płynie w przeciwF
F nych kierunkach