Fyzikálne minimum Flashcards
Medzinárodná sústava jednotiek
Tvoria ju jednotky základné, doplnkové, odvodené, násobky a diely predchádzajúcich jednotiek. Bola prijatá v r. 1960 v Paríži
Druhy jednotiek, rozdelenie
Jednotky delíme na základné a odvodené.
Základné jednotky – Generálnou konferenciou zvolených a definovaných 7 jednotiek: meter, kilogram, sekunda, ampér, kelvin, mol a kandela. Doplnkové jednotky – veličiny so základným významom: radián, steradián. Odvodené jednotky – sa odvodzujú pomocou definičných jednotkových rovníc zo základných jednotiek.
Násobky a diely jednotiek – tvoria sa pomocou normalizovaných predpôn. Vedľajšie jednotky – zákonné meracie jednotky mimo SI: min, °C, …
Pohyb a jeho druhy
Pohyb – zmena polohy telesa v čase vzhľadom na iné teleso.
Druhy pohybov – podľa rýchlosti: rovnomerný, nerovnomerný
podľa trajektórie: priamočiary, krivočiary
iné delenie: rotačný, posuvný, zložený
*Druhy mechanického pohybu
Pozri pohyb a jeho druhy. Okrem toho, podľa vektora rýchlostí rozlišujeme 4 druhy pohybov – |v ⃗| = konšt. ; v ⃗ = konšt. – rovnomerný priamočiary
|v ⃗| = konšt. ; v ⃗ ≠ konšt. – rovnomerný krivočiary
|v ⃗| ≠ konšt. ; v ⃗ = konšt. – nerovnomerný priamočiary
|v ⃗| ≠ konšt. ; v ⃗ ≠ konšt. – nerovnomerný krivočiary
Trajektória
Množina všetkých bodov, do ktorých sa pri pohybe hmotný bod dostane. Myslená čiara, ktorú hmotný bod pri pohybe opíše.
Dráha (značka a definícia), skratka s
Dĺžka trajektórie, resp. vzdialenosť, ktorú prejde teleso pozdĺž trajektórie. Základná jednotka m (meter).
Výsledné vzťahy pre rovnomerný pohyb
v ⃗ =(∆d) ⃗/∆t ; s = s0 + vΔt
Kde (∆d) ⃗ je zmena posunutia a s0 je začiatočná dráha.
Výsledné vzťahy pre rovnomerne zrýchlený pohyb
Δv = aΔt ; v = v0 ± at ; s=s_0+ v_0 t± 1/2 at^2 ; a ⃗=(∆v) ⃗/∆t
Kde + pre zrýchlený a – pre spomalený pohyb (rovnomerne zrýchlený, resp. spomalený).
Rýchlosť (slovne a vzorcom), skratka v
Vektorová veličina, zmena posunutia za jednotku času.
v ⃗=(∆d) ⃗/∆t
Jednotka rýchlosti (názov, značka, definícia)
Meter za sekundu, ms-1.
Rýchlosť 1ms-1 má teleso, ktorého zmena posunutia je 1m za čas 1s.
Zrýchlenie (slovne a vzorcom)
skratka a
Vektorová fyzikálna veličina, ktorá udáva zmenu rýchlosti za jednotku času, a ⃗=(∆v) ⃗/∆t
Jednotka zrýchlenia (názov, značka, definícia)
Meter sekunda na mínus druhú, ms-2.
Teleso má zrýchlenie 1 ms-2, ak zmena jeho rýchlosti za 1s je 1ms-1.
Vzorce pre rýchlosť rovnomerného pohybu po kružnici
v = rω = r ∆φ/∆t=2πr/T=2πrf
Kde ω je uhlová rýchlosť a ω = 2πf.
Vzorce pre zrýchlenie rovnomerného pohybu po kružnici
a_r=v^2/r=vω=ω^2 r=4π^2 f^2 r=(4π^2 r)/T^2
Perióda (slovne a vzorcom)
skratka T
T=2π/ω=2πr/v
Čas potrebný na prechod tým istým pohybovým stavom.
Frekvencia (slovne a vzorcom)
skratka f
f=1/T=ω/2π=v/2πr
Počet prechodov tým istým pohybovým stavom za jednotku času (prevrátená hodnota periódy).
Jednotka periódy (názov, značka, definícia)
Sekunda, s.
Doba potrebná na vykonanie jedného kmitu (periodického deja) s frekvenciou 1 Hz. Ak jeden obeh trvá 1s tak je perióda 1s.
Jednotka frekvencie (názov, značka, definícia)
Herz, Hz = s-1.
Teleso vykoná pohyb s frekvenciou 1 Hz, ak za 1s prejde raz tým istým pohybovým stavom.
Sila (slovne a vzorcom),
skratka F
Vektorová fyzikálna veličina charakterizujúca vzájomné pôsobenie hmotných objektov alebo polí. Je určená pomerom zmeny hybnosti hmotného bodu alebo telesa a doby, v ktorej túto zmenu spôsobila.
F ⃗=(∆p) ⃗/∆t=ma
Jednotka sily (názov, značka, definícia)
Newton, N = kgms-2.
1N je sila, ktorá telesu s hmotnosťou 1kg udelí zrýchlenie 1 ms-2. 1N je sila, ktorá spôsobí za jednu sekundu zmenu hybnosti o veľkosti 1 kgms-1.
- Newtonov pohybový zákon - zotrvačnosti
V inerciálnej vzťažnej sústave, vzhľadom na ktorú každé teleso zotrvá v pokoji alebo v priamočiarom rovnomernom pohybe, kým naň nepôsobia iné sily, ktoré ho nútia tento pohybový stav zmeniť.
- Newtonov pohybový zákon – sily (slovne a vzorcom)
Pomer zmeny hybnosti hmotného bodu a doby, za ktorú táto zmena prebehla, je priamoúmerný výslednej pôsobiacej sile.
F=∆p/∆t
- Newtonov pohybový zákon – akcie a reakcie (slovne a vzorcom)
Sily, ktorými vzájomne na seba pôsobia dve telesá (hmotné body), sú rovnako veľké, ale opačne orientované.
F ⃗=-F ⃗ ; (M_1 ) ⃗=-(M_2 ) ⃗
Hybnosť (slovne a vzorcom)
skratka p
Vektorová fyzikálna veličina definovaná súčinom hmotnosti a rýchlosti telesa.
p ⃗=mv ⃗
Zákon zachovania hybnosti (slovne a vzorcom)
Súčet hybnosti v izolovanej sústave je konštantný.
(p_1 ) ⃗+(p_2 ) ⃗+ … +(p_n ) ⃗=0
Jednotka hybnosti (názov, značka, definícia)
Kilogram meter za sekundu, kgms-1.
Teleso má hybnosť 1 kgms-1 ak má hmotnosť 1 kg a rýchlosť 1ms-1.
Mechanická práca (slovne a vzorcom)
Skalárna fyzikálna veličina, ktorá je mierou dráhového účinku sily. Teleso koná mechanickú prácu, ak pôsobí silou na iné teleso a premiestňuje ho po istej dráhe v smere pôsobiacej sily. Práca je skalárny súčin vektorovej sily a posunutia.
W=F ⃗d ⃗=F ⃗s□cos cos α
Kde d ⃗ je posunutie a α je uhol, ktorý zviera smer sily so smerom posunutia.
Výkon (slovne a vzorcom)
skratka P
Skalárna fyzikálna veličina, práca vykonaná za jednotku času
P=W/t=Fv
Jednotka práce (názov, značka, definícia)
Joule, J = Nm = kgm2s-2.
Sila vykoná prácu 1 J, ak posunie teleso s hmotnosťou 1 kg po dráhe 1 m v smere posunutia.
Jednotka výkonu (názov, značka, definícia)
Watt, W = kgm2s-3.
Sila má výkon 1 W, ak vykoná prácu 1 J za 1s.
Zákon zachovania mechanickej energie
Celková mechanická energia telies v izolovanej sústave je konštantná, tj. súčet kinetickej a potenciálnej energie je konštantný.
E=E_p+E_k=mgh+1/2 mv^2=konšt.
Tlak (slovne a vzorcom)
skratka p
Skalárna fyzikálna veličina definovaná podielom veľkosti sily pôsobiacej kolmo na uvažovanú plochu a obsahu tejto plochy.
p=F/S
Jednotka tlaku (názov, značka, definícia)
Pascal, Pa = kgm-1s-2.
1Pa je tlak, ktorý vyvolá sila 1N rovnomerne pôsobiaca na plochu 1 m2, kolmú na smer sily.
Pascalov zákon
Tlak vyvolaný vonkajšou silou na povrch kvapaliny má vo všetkých miestach kvapaliny rovnakú hodnotu.
Archimedov zákon (slovne a vzorcom)
Teleso ponorené v kvapaline je nadnášané silou, ktorej veľkosť sa rovná veľkosti tiažovej sily telesom vytlačenej kvapaliny. (platí za predpokladu, že teleso sa v tekutine vznáša, teda výslednica síl F je nulová.)
Fvz = -FG
Rovnica spojitosti /kontinuity/ (slovne a vzorcom)
Hmotnostný prietok ideálnej tekutiny je v ľubovoľnom priereze kvapaliny konštantný. Zákon zachovania hmotnosti pre kvapaliny.
Q_n=Svρ=konšt.;S_1 v_1=S_2 v_2
Bernoulliho rovnica (slovne a vzorcom)
Pri ustálenom prúdení ideálnej kvapaliny je súčet kinetickej a potenciálnej energie objemovej jednotky a tlaku všade v kvapaline rovnaký.
1/2 ρv^2+ρgh+p=konšt.
Hydrostatický tlak (slovne a vzorcom)
Skalárna veličina, tlak vyvolaný tiažovou silou kvapaliny (resp. časť statického tlaku tekutiny spôsobená účinkom silového poľa na tekutinu).
ph= hρg
Intenzita elektrického poľa (slovne a vzorcom)
skratka E ⃗
Vektorová fyzikálna veličina určená podielom sily elektrického poľa pôsobiacej v danom mieste poľa na elektrický náboj a tohto náboja
E ⃗=(F_e ) ⃗/Q
Elektromotorické napätie zdroja
Volt, V = kgm2s-3A-1.
Podiel práce, ktorú vykonávajú neelektrostatické sily pri prenesení náboja Q vnútri zdroja a veľkosť tohto náboja.
U_e=W_z/Q
Svorkové napätie zdroja
Napätie na svorkách zaťaženého elektrického zdroja.