Fiza Egzamin Grupa 2

II zasada dynamiki - ruch obrotowy
druga zasada dynamiki ruchu obrotowego - sformułowanie II zasady dynamiki dla ruchu obrotowego bryły sztywnej wokół stałej (nie obracającej się w przestrzeni) osi. Dotyczy np. sytuacji, gdy oś obrotu jest wymuszona przez zewnętrzne więzy. Mówi ona, że jeśli na pewne ciało, o momencie bezwładności względem tej osi równym I, działają zewnętrzne siły, które wywierają na to ciało wypadkowy moment siły M, to w wyniku tego ciało będzie obracać się z przyspieszeniem kątowym takim, że:
Moment siły M i przyspieszenie kątowe ε są wektorami osiowymi (pseudowektorami) a ich kierunek i zwrot są takie same.
Granicznym przypadkiem drugiej zasady dynamiki dla ruchu obrotowego jest sytuacja, gdy wypadkowy moment sił działających na ciało równy jest 0 (pierwsza zasada dynamiki dla ruchu obrotowego). Ze wzoru wynika, że wówczas przyspieszenie kątowe również będzie równe 0 a bryła obracać się będzie ze stałą prędkością kątową.
2) Przyspieszenie w ruchu postępowym
a=V/t
3)Energia Kinetyczna w ruchu obrotowym
Ek=Iw^2/2
4)Moment siły:
Jeżeli siła F działa na cząstkę w punkcie P odległym o r względem pewnego punktu odniesienia 0, to moment siły M względem początku układu definiujemy jako
Wiemy, że
r – wektor wodzący punktu przyłożenia działającej siły, określa położenie cząstki wzgl. wybranego inercjalnego układu odniesienia (lub ramię siły)
M – moment siły względem pkt. 0.,
θ – kąt między r i F,
z
0
θ
m
r
F
x
y
M
Rys. 4’
5) Prawo Coulomba
6) Natężenie pola grawitacyjnego ( wzór, wykres E=f(r))
7)Dylatacja długości:
8)Pęd relatywistyczny:
• Pęd relatywistyczny uwzględnia zmiany masy ciała poruszającego się. Obliczamy go ze wzoru:
gdzie: p – pęd relatywistyczny ciała mierzony w spoczywającym układzie U; m(v) – masa relatywistyczna; m0 – masa spoczynkowa;
c – prędkość światła w próżni.
9) Ruch harmoniczny tłumiony (równ., rozw.)
m·d2x/dt2=-kx-k1·dx/dt,
k1 współczynnik oporu środka, czyli d2x/dt2+k/m·x+k1/m·dx/dt=0 i k/m=ω0, k1/m=2β wtedy
d2x/dt2+ ω0x+2β·dx/dt=0,
x=x0e-βtcos(ω1t+α) gdzie β=k1/2m, ω1=√ω02-β2, ω0=√k/m, (ω02> β2), tłumienie λ (T okres ruchu
harmonicznego tłumionego, δ dekrement tłumienia) λ=x(t)/x(1+t)=eβT gdzie T=2π/ω i δ=lnλ=βT
10) Siła odśrodkowa
siła dośrodkowa - w fizyce siła powodująca zakrzywianie toru ruchu ciała, skierowana wzdłuż normalnej (prostopadle) do toru, w stronę środka jegokrzywizny. Wartość siły określa wzór:
gdzie:  – siła dośrodkowa,  – masa ciała,  – prędkość ciała,  – promień krzywizny toru ruchu.
Siła dośrodkowa nie zmienia wartości prędkości ciała.
W ruchu po okręgu, powyższy wzór można wyrazić:
gdzie:  – prędkość kątowa.
11) Wahadło fizyczne ( opis, wzór na okres)
gdzie
lr – długość zredukowana wahadła fizycznego, określa ona odległość takich dwóch osi (niesymetrycznie położonych względem środka ciężkości), wokół których wahadło waha się z jednakowym okresem.
12) Prawo Gaussa dla pkt. magnetycznego ( całk.,różn.,interp.) wektor dS jest wektorem powierzchni, współczynnikiem proporcjonalności jest przenikalność elektryczna próżni εo. ∇ · E – dywergencja natężenia pola elektrycznego, ρ – gęstość ładunku.
13) Uogólnione prawo Ampera ( całk., różn., interp.)
1. Prawo Ampera
Chcemy teraz znaleźć pole magnetyczne wytwarzane przez powszechnie występujące rozkłady prądów, takich jak przewodniki prostoliniowe, cewki itd.
Pole magnetyczne prezentujemy graficznie rysując tzw. linie pola magnetycznego czyli linie wektora indukcji magnetycznej (B).
14) Siła elektrodynamiczna:
Siła elektrodynamiczna (magnetyczna) - siła, z jaką działa pole magnetyczne na przewód elektryczny, w którym płynie prąd elektryczny.
Na umieszczony w polu magnetycznym o indukcji magnetycznej B prostoliniowy przewodnik o długości l, przez który płynie prąd o natężeniu I, działa siła F, którą wektorowo określa wzór:
czyli jej wartość wynosi:
15) Elektryczny moment dipolowy: Elektryczny moment dipolowy jest to wektorowa wielkość fizyczna charakteryzująca dipol elektryczny. Dipol jest układem dwóch ładunków o tych samych wartościach bezwzględnych, ale przeciwnych znakach
P=qd