Upload
channing-mayer
View
81
Download
0
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Oddziaływania w przyrodzie. Dział II. Rodzaje oddziaływań. Oddziaływania. bezpośrednie. na odległość. mechaniczne - zderzenie - zginanie - zgniatanie - tarcie. grawitacyjne (przyciąganie) - spadek - zsuwanie. elektrostatyczne (przyciąganie i odpychanie) -iskra elektryczna. - PowerPoint PPT Presentation
Citation preview
Oddziaływaniaw przyrodzie
Dział II
Bartosz Jabłonecki
Rodzaje oddziaływań
Oddziaływania
magnetyczne
(przyciąganie
i odpychanie)
-elektromagnes
elektrostatyczne
(przyciąganie
i odpychanie)
-iskra elektryczna
grawitacyjne
(przyciąganie)
- spadek
- zsuwanie
bezpośrednie
mechaniczne
- zderzenie
- zginanie
- zgniatanie
- tarcie
na odległość
Bartosz Jabłonecki
Rodzaje oddziaływań
Skutki oddziaływań statyczne, dynamiczne.
Wszystkie oddziaływania są wzajemne - jeżeli jedno ciało działa na drugie, to drugie oddziałuje na pierwsze.
Bartosz Jabłonecki
Siła jako miara oddziaływań
Siła jest miarą oddziaływania ciał.Aby określić w pełni siłę, trzeba
podać: jaki jest jej kierunek działania? w którą stronę działa siła? jaka jest wartość siły? jaki jest punkt zaczepienia siły?
Bartosz Jabłonecki
Siła jako miara oddziaływań
Siła jest wielkością wektorową. Jej graficznym obrazem jest strzałka, zwana wektorem siły.
Jednostką siły jest 1 newton (1N).Wartość siły możemy zmierzyć
siłomierzem.
Bartosz Jabłonecki
Statyczne skutki oddziaływań mechanicznych.
Siły pojawiające się wewnątrz ciała przy jego rozciąganiu oraz ściskaniu, dążące do przywrócenia jego początkowych rozmiarów i kształtu, nazywamy siłami sprężystości.
Fs - siła sprężystości
Bartosz Jabłonecki
Statyczne skutki oddziaływań mechanicznych.
Wartość siły sprężystości jest wprost proporcjonalna do wydłużenia sprężyny.
xFs ~Zdolność ciała do powrotu do
swojego poprzedniego kształtu (postaci) nazywamy sprężystością postaci.
Bartosz Jabłonecki
Statyczne skutki oddziaływań mechanicznych.
Ciała o małej sprężystości postaci(to znaczy ulegające odkształceniomtrwałym już pod działaniem sił o niewielkich wartościach) nazywamy plastycznymi.
Bartosz Jabłonecki
Statyczne skutki oddziaływań mechanicznych.
Ciała o dużej sprężystości (takie, które nawet pod działaniem siło dużych wartościach odkształcają sięsprężyście)nazywamy sprężystymi.
Bartosz Jabłonecki
Dynamiczne skutki oddziaływań.
I zasada dynamiki NewtonaJeżeli na ciało nie działa żadna siła lub działające siły równoważą się (siła wypadkowa jest równa zero), to ciało pozostaje w spoczynku lub porusza się ruchem jednostajnym prostoliniowym.
constvFw 0
Bartosz Jabłonecki
Dynamiczne skutki oddziaływań.
II zasada dynamiki NewtonaJeżeli na ciało działające siły nie równoważą się (siła wypadkowa jest różna od zera), to ciało porusza się ruchem zmiennym z przyspieszeniem, którego wartość jest proporcjonalna do wartości siły wypadkowej.
ww FaF ~0
Bartosz Jabłonecki
Dynamiczne skutki oddziaływań.
III zasada dynamiki NewtonaOddziaływania ciał są zawsze wzajemne. Siły wzajemnego oddziaływania ciał mają takie same wartości, taki sam kierunek ale przeciwne zwroty i różne punkty przyłożenia.
12F
21F
zasadaakcji i reakcji
Bartosz Jabłonecki
Dynamiczne skutki oddziaływań.
Inny przykład
12F
21F zasada
akcji i reakcji
Bartosz Jabłonecki
Dynamiczne skutki oddziaływań.
Miarą oddziaływania ciała jest siła F równa iloczynowi masy tego ciała i wartości przyspieszenia, jakie ciało to w wyniku tego oddziaływania uzyskało.
amFw
Bartosz Jabłonecki
Dynamiczne skutki oddziaływań - zadanie
Wiedząc, że samochód porusza się z przyspieszeniem 2m/s
2 oraz jego masa wynosi 1t oblicz siłę ciągu silnika.
Bartosz Jabłonecki
Prawo powszechnej grawitacji
Wartość siły wzajemnego oddziaływania dwóch ciał kulistych jest wprost proporcjonalna do iloczynu ich mas i odwrotnie proporcjonalna do kwadratu odległości między ich środkami.
1m 2m12F
21F
r
Bartosz Jabłonecki
Prawo powszechnej grawitacji
gdzie: m1 i m2 - to masy ciał r - odległość między ciałami G - stała grawitacji
221
r
mmGFg
2
2111067,6
kg
NmG
Bartosz Jabłonecki
Prawo powszechnej grawitacji - zadanie
Zad. 1. Oblicz siłę oddziaływania grawitacyjnego dwóch kulek o masach 100kg i 200kg znajdujących się w odległości:a) 1m,b) 4m.
Bartosz Jabłonecki
Prawo powszechnej grawitacji - zadanie
Oblicz siłę oddziaływania dwu kul ołowianych o masie 1t każda, stykających się i znajdujących się w odległości 1m.
Bartosz Jabłonecki
Oddziaływania grawitacyjne w Układzie Słonecznym
Siła grawitacji jest przyczyną ruchu planet wokół Słońca, a także ruchu Księżyca i sztucznych satelitów wokół Ziemi.
Siła grawitacji pełni w tych ruchach rolę siły dośrodkowej.
Bartosz Jabłonecki
Oddziaływania grawitacyjne w Układzie Słonecznym
I prawo KepleraPlanety krążą wokół Słońca po orbitach w kształcie elipsy - Słońce znajduje się w jednym z charakterystycznych jej punktów zwanym ogniskiem.
Bartosz Jabłonecki
Oddziaływania grawitacyjne w Układzie Słonecznym
II prawo KepleraSzybkość planety w ruchu wokół Słońca nie jest stała - największa jest, gdy planeta znajduje się najbliżej Słońca, a najmniejsza, gdy znajduje się najdalej od niego.
v
v
Bartosz Jabłonecki
Oddziaływania grawitacyjne w Układzie Słonecznym
III prawo KepleraCzas jednego pełnego obiegu planety wokół Słońca (czyli okres obiegu) zależy od średniej odległości planety od Słońca.
Dla bardziej odległych planet od Słońca okres obiegu jest dłuższy.
Bartosz Jabłonecki
Oddziaływania elektrostatyczne
Oddziaływania elektrostatyczne są wynikiem posiadania przez ciała ładunku elektrycznego.
Ładunek elektryczny to własność niektórych cząstek będących składnikami atomów: proton - p+ (posiada ładunek dodatni), elektron - e- (posiada ładunek ujemny).
Bartosz Jabłonecki
Oddziaływania elektrostatyczne
Ładunek elementarny to najmniejsza porcja ładunku elektrycznego. Zarówno proton i elektron posiadają taką porcję ładunku (jednak proton dodatnią, elektron ujemną).
Wartość ładunku elementarnego:(coulomba)
Ce 19106,1
Bartosz Jabłonecki
Oddziaływania elektrostatyczne
Ciało można naelektryzować przez: potarcie, zetknięcie z ciałem
naelektryzowanym, wtedy następuje przepływ ładunków elektrycznych z jednego ciała do drugiego,
indukcję, wówczas ładunki elektryczne przemieszczają się wewnątrz ciała (dobrego przewodnika).
Bartosz Jabłonecki
Prawo Coulomba
Wartość siły wzajemnego oddziaływania dwóch ciał kulistych obdarzonych ładunkiem elektrycznym jest wprost proporcjonalna do iloczynu ich ładunków i odwrotnie proporcjonalna do kwadratu odległości między ich środkami.
1q
2q
12F
21F
r
Bartosz Jabłonecki
Prawo Coulomba
gdzie: q1 i q2 - to ładunki elektryczne r - odległość między ciałami k - stała
221
r
qqkFc
2
29109
C
Nmk
Bartosz Jabłonecki
Prawo Coulomba
Ładunki jednoimienne (dwa dodatnie lub dwa ujemne) odpychają się.
Ładunki różnoimienne (dodatni i ujemny) przyciągają się.
Bartosz Jabłonecki
Prawo Coulomba
Zad. Oblicz siłę oddziaływania elektrostatycznego dwóch ładunków 2C i 4C znajdujących się w odległości:a) 2cm,b) 1m.
Bartosz Jabłonecki
Oddziaływania elektrostatyczne w mikroświecie
Atom zbudowany jest: dodatniego jądra atomowego centralnie
usytuowanego, ujemnych elektronów krążących wokół
jądra.
Bartosz Jabłonecki
Oddziaływania elektrostatyczne w mikroświecie
Między każdym elektronem a dodatnim jądrem atomowym, zgodnie z prawem Coulomba, występuje siła oddziaływania elektrostatycznego, pełniąca rolę siły dośrodkowej.
Q+
e-
Fr v
Bartosz Jabłonecki
Oddziaływania elektrostatyczne w mikroświecie
Wartość siły oddziaływania elektrostatycznego w atomie zależy od odległości między elektronem a jądrem. Elektrony znajdujące się na zewnętrznej powłoce mają najmniejszą energię.
Powłoką walencyjną nazywamy zewnętrzną (ostatnią) powłokę, a należące do niej elektrony elektronami walencyjnymi.
Bartosz Jabłonecki
Oddziaływania magnetyczne
Pole magnetyczne wokół magnesu trwałego
magnes sztabkowy magnes podkowiasty
Bartosz Jabłonecki
Oddziaływania magnetyczne
Pole magnetyczne wokół magnesu trwałego
bieguny N i S bieguny N i N (lub S i S)
Bartosz Jabłonecki
Oddziaływania magnetyczne
Każdy magnes posiada dwa bieguny: północny N, południowy S.
Bieguny jednoimienne magnesów odpychają się, a bieguny różnoimienne przyciągają się.
Bartosz Jabłonecki
Oddziaływania magnetyczne
Drobne przedmioty stalowe umieszczone w pobliżu magnesu stają się magnesami.
Nie wszystkie substancje (np. aluminium i miedź) umieszczone w pobliżu magnesu ulegają namagnesowaniu.
Bartosz Jabłonecki
Oddziaływania magnetyczne
Różnica w oddziaływaniach magnetycznych i elektrostatycznych polega na tym, iż ładunki elektryczne dodatnie i ujemne można rozdzielić, natomiast biegunów magnesów nie można.
Rozłamanie magnesu powoduje powstanie dwóch nowych magnesów, każdy z nich ma dwa bieguny.
Bartosz Jabłonecki
Oddziaływania przewodnika z prądem
Prądem elektrycznym w metalu nazywamy uporządkowany ruch ładunków elektrycznych (elektronów), zachodzący w przypadku, gdy do końców przewodnika przyłożymy napięcie.
Bartosz Jabłonecki
Oddziaływania przewodnika z prądem
Wielkością charakteryzującą przepływ prądu elektrycznego jest natężenie prądu (I), definiowane jako iloraz ładunku elektrycznego (q) przepływającego przez przekrój poprzeczny przewodnika do czasu (t) tego przepływu.
t
qI
Bartosz Jabłonecki
Oddziaływania przewodnika z prądem
Jednostką natężenia prądu jest amper.
As
C
t
qI
][
][][
Bartosz Jabłonecki
Oddziaływania przewodnika z prądem
Przestrzeń wokół przewodnika z prądem (np. zwojnicy) posiada podobne własności jak przestrzeń wokół magnesu.
Bartosz Jabłonecki
Oddziaływania przewodnika z prądem
Dwa przewodniki z prądem oddziałują wzajemnie.
I1 I2
przewodnikiprzyciągają się
prądy o zgodnymzwrocie
prądy o przeciwnymzwrocie
I1 I2
przewodniki odpychają się
Bartosz Jabłonecki
Oddziaływania przewodnika z prądem
Zwojnica, przez którą płynie prąd elektryczny, jest magnesem podobnym do magnesu trwałego.
Elektromagnesem nazywamy zwojnicę, wewnątrz której umieszczono rdzeń ze stali miękkiej.
Bartosz Jabłonecki
Oddziaływania jądrowe
Oddziaływaniami jądrowymi nazywamy oddziaływania, które występują między nukleonami, czyli cząstkami jądra atomowego (do których zaliczamy dodatnie protony i elektrycznie obojętne neutrony).
Bartosz Jabłonecki
Oddziaływania jądrowe
Siłami jądrowymi nazywamy siły przyciągania występujące w jądrze atomowym między nukleonami.
KONIEC
Bibliografia
R.Rozenbajgier i E. Misiaszek
Fizyka z astronomią dla zasadniczej szkoły zawodowej
Kraków 2003, ZamKor
www.fizyka.iss.com.pl