Mechanika
Wstęp do działu
Przypomnijmy, gdzie jesteśmy: Dział 1 dał nam język i warsztat fizyki. Teraz, zgodnie z mapą (blok II podstawy programowej), wchodzimy w mechanikę — naukę o ruchu i jego przyczynach. To najstarszy i najbardziej fundamentalny dział fizyki: jego pojęcia (prędkość, siła, energia, pęd) wracają potem wszędzie — w grawitacji, drganiach, a nawet w opisie cząstek.
Pójdziemy drogą, którą przeszła sama fizyka. Najpierw nauczymy się ruch opisywać (kinematyka): gdzie ciało jest, jak szybko się porusza, jak przyspiesza. Potem zapytamy o przyczyny ruchu (dynamika): dlaczego ciało przyspiesza, czym jest siła, jak działają zasady Newtona. Na koniec poznamy energię i pracę — pojęcia, które pozwalają opisać ruch bez śledzenia każdej chwili.
Mapa pojęć działu
MECHANIKA
|
┌──────────────┬──────────┴──────────┬───────────────┐
KINEMATYKA DYNAMIKA ENERGIA (układy
(opis ruchu) (przyczyny ruchu) odniesienia)
| | | |
położenie, tor, siła, masa, praca W = Fs inercjalny /
droga, prze- zasady dynamiki moc P = W/t nieinercjalny
mieszczenie Newtona (I,II,III) E_kin = mv²/2
| | E_pot = mgh
prędkość v, siła wypadkowa, |
przyspieszenie a tarcie, opory zasada zachowania
| siła dośrodkowa energii;
ruch jednostajny F_d = mv²/r sprawność η
i jednostajnie
zmienny; ruch
po okręgu (T, f)
Jednostki w tym dziale
- 2.1 Opis ruchu: położenie, tor, droga. Układy odniesienia
- 2.2 Wektory kinematyczne: prędkość i przyspieszenie
- 2.3 Ruch prostoliniowy jednostajny i jednostajnie zmienny
- 2.4 Ruchy złożone. Rzut poziomy [rozszerzenie]
- 2.5 Kinematyka ruchu po okręgu
- 2.6 Ruch niejednostajny po okręgu [rozszerzenie]
- 2.7 Siły i siła wypadkowa
- 2.8 Zasady dynamiki Newtona
- 2.9 Pęd, zasada zachowania pędu, zderzenia [rozszerzenie]
- 2.10 Opory ruchu i tarcie
- 2.11 Siła dośrodkowa
- 2.12 Układy inercjalne i nieinercjalne
- 2.13 Praca, moc, energia, sprawność
- 2.14 Hydrostatyka: ciśnienie i prawo Archimedesa [rozszerzenie]
- 2.15 Doświadczenia mechaniki