FIZYKA dla studentów POLIGRAFII Wykład 2

1. FIZYKA dla studentów POLIGRAFIIWykład 2

2. Teleskop ''Gemini'' na Hawajach. Widoczne ślady ruchu samochodów i ... gwiazd. (Cern Courier, 39/7, 1999) Zjawiska ruchu Ruch – jedno w najczęściej obserwowanych zjawisk fizycznych Często ruch zachodzi z tak dużą lub tak małą prędkością i w tak krótkim lub tak długim czasie, że nie można obserwować bezpośrednio jego przebiegu. Wówczas zarejestrujemy tor poruszającego się obiektu Ten ruch cząstek emitowanych w zderzeniach jąder atomowych  trwał ułamki milionowych części sekundy. (CERN, Rap.Ann. 1986)

3. Układ odniesienia związany z przejazdem kolejowym i umiejscowiony na nim układ współrzędnych prostokątnych Z Y X Opis ruchu - podstawowe pojęcia (1) • Układ odniesienia – nieruchome w czasie obserwacji ciało lub zbiór ciał, względem którego opisujemy ruch innych ciał • Układ współrzędnych – związany z danym układem odniesienia zespól wzajemnie prostopadłych osi umożliwiający jednoznaczne określenie położenia punktu w przestrzeni • Punkt materialny - ciało, którego rozmiary w badanym ruchu można uznać za pomijalnie małe • Układ punktów materialnych - zbiór skończonej liczby punktów materialnych o zadanej • konfiguracji przestrzennej • Ciało sztywne – ciało, które nie ulega odkształceniu w czasie rozpatrywanego ruchu • Stan spoczynku względem danego układu odniesienia – kiedy ciało nie zmienia swego położenia względem tego układu odniesienia.

4. Ruch postępowy - wszystkie punkty danego ciała przemieszczają się tak samo co do wartości i • kierunku względem zadanego układu odniesienia • Ruch prostoliniowy - przemieszczenie odbywa się wzdłuż linii prostej • Ruch obrotowy - wszystkie punkty danego ciała poruszają się po okręgach, których środki znajdują • się na jednej prostej - osi obrotu • Ruch płaski – ruch zachodzący w jednej płaszczyźnie. • Kinematyka – dział fizyki zajmujący się opisem ruchu, bez wnikania w jego przyczyny • Dynamika - dział fizyki zajmujący się opisem związków pomiędzy przyczynami ruchu, a jego własnościami Opis ruchu - podstawowe pojęcia (2) Pociąg TGV na dworcu w Nantes; prędkość przejazdowa: 300 km/godz.

5. Wektor wodzący punktu P wersory Układ współrzędnych prostokątnych

6. Układ współrzędnych sferycznych

7. Układ współrzędnych cylindrycznych

8. Układ współrzędnych biegunowych

9. Wektor położenia w funkcji czasu. Zmiana wektora położenia w przedziale czasu . Zmiana położenia w jednostce czasu: Kiedy przyrost czasu dąży do zera, to - prędkość chwilowa Prędkość Fot. Ruch samochodu w czasie fotografowania Wielkość „rozmycia” proporcjonalna jest do prędkości samochodu i czasu naświetlana.

10. Prędkość Kierunek wektora prędkości chwilowej pokrywa się ze styczną do toru w danym punkcie, a jego zwrot wyznaczony jest przez znak przyrostu wektora położenia.  To wskazuje prędkościomierz w samochodzie.

11. Prędkość radialna Prędkość transwersalna Prędkość w biegunowym układzie współrzędnych

12. Prędkość radialna Prędkość transwersalna Prędkość w biegunowym układzie współrzędnych

13. Z definicji prędkości: Przemieszczenie: Droga: Kiedy prędkość stała: Przemieszczenie i droga

14. Składowa przyspieszenia odpowiedzialna za zmianę kierunku wektora prędkości Składowa przyspieszenia styczna do toru – wskazuje, jak szybko zmienia się wartość prędkości. Przyspieszenie

15. Przyspieszenie

16. Składowa styczna przyspieszenia Składowa normalna przyspieszenia – przyspieszenie dośrodkowe. Przyspieszenie Jednostka przyspieszenia: 1 m/s2

17. an - przyspieszenie normalne (dośrodkowe) as - przyspieszenie styczne Kiedy naciskasz pedał gazu lub hamulca – zmieniasz as. Kiedy kręcisz kierownicą - zmieniasz an. Przyspieszenie Przyspieszenie, to nie tylko zmiana prędkości, to także zmiana kierunku

18. Przyspieszenie dośrodkowe

19. Kierunek przyspieszenia a zmiana wektora prędkości

20. Kierunek przyspieszenia a zmiana wektora prędkości

21. Warunki początkowe (t = 0) Ruch jednostajnie przyspieszony

22. Z warunków początkowych: Ruch jednostajnie przyspieszony Obliczamy składowe prędkości:

23. Ruch jednostajnie przyspieszony Obliczamy składowe położenia:

24. x(t) y(t) z(t) Równania ruchu to zależności y(x) Równanie toru to zależność Z równań ruchu eliminujemy czas: Ruch jednostajnie przyspieszony Ruch płaski – w płaszczyźnie YZ Tor ruchu to parabola: z=ay2+by+c

25. Przykład – rzut ukośny

26. Przykład – rzut ukośny

27. Przykład – rzut ukośny

28. Przypadek szczególny – rzut poziomy: Przykład – rzut ukośny

29. Przykład – rzut ukośny