AstroFakty

1.Wartość siły oporu powietrza rośnie wraz ze wzrostem szybkości ciała.

Doświadczenie 1.5
Przyrządy: książka w twardej okładce, kilka kartek papieru o wymiarach książki
Czynności:
1.Trzymając poziomo kartkę w jednej ręce na wysokości ramion, a w drugiej książkę upuść je równocześnie i obserwuj sposób spadania i czas.
2.Powtórz doświadczenie kładąc na książce drugą kartkę. Porównaj czas spadania obu kartek.
3.Jedną kartkę zgnieć w kulkę. Upuść jednocześnie kartkę zgniecioną i niezgniecioną. Porównaj czas spadania obu ciał.
Obserwacje:
Czas spadania kartki leżącej na książce i kartki zgniecionej jest krótszy od czasu spadania kartki niezgniecionej.
Wniosek:
Czas spadania ciał z jednakowej wysokości zależy od tego, jak duża jest działająca na nie siła oporu powietrza w porównaniu z ciężarem. Wartość siły oporu powietrza zależy także od kształtu ciała poruszającego się w powietrzu i wielkości powierzchni.

Siła tarcia pojawiająca się, gdy jedno ciało porusza się względem drugiego, to tzw. siła tarcia kinetycznego. Gdy stykające się ciała są w spoczynku i dopiero zamierzamy jedno z nich wprowadzić w ruch, działając na nie siłą równoległą do powierzchni stykających się ciał, to występuje siła tarcia statycznego.
W przyrodzie występują różne rodzaje tarcia, w zależności od tego, w jaki sposób jedno ciało przemieszcza się po drugim. Gdy jedno ciało ślizga się po drugim, mówimy o tarciu poślizgowym. Gdy jedno ciało toczy się po drugim, tarcie towarzyszące mu nazywamy tarciem tocznym.

Podsumowanie:
-Wartość siły oporu powietrza wzrasta wraz ze wzrostem szybkości ciała. Zależy także od kształtu ciała i wielkości jego powierzchni.
-Tarcie występujące podczas przesuwania jednego ciała po drugim nazywamy tarciem kinetycznym.
-Ze względu na to, w jaki sposób jedno ciało przemieszcza się po drugim, rozróżniamy tarcie poślizgowe i toczne. Siła tarcia poślizgowego jest większa od siły tarcia tocznego.
-Wartość siły tarcia kinetycznego nie zależy od powierzchni styku ciał przesuwających się względem siebie. Wartość tej siły zależy od: wartości siły dociskającej te ciała do siebie i rodzaju powierzchni ciał trących o siebie.

1.Używając siłomierza, korzystamy z właściwości powszechnie występującej w przyrodzie siły sprężystości. Od czego zależy wartość tej siły?

Wartość siły sprężystości jest proporcjonalna do wydłużenia, co można zapisać następująco:
FS~X

Przyciągające działanie Ziemi powoduje, że wszystkie ciała niepodparte lub niezawieszone spadają na jej powierzchnię. Jeśli jednak ciało na czymś leży lub wisi działające na nie siły równoważą się wzajemnie.
Podłoże działa na ciało w górę siłą, którą nazywamy siłą sprężystości podłoża.

Co jest przyczyną powstawania siły sprężystości?
Wszystkie ciała składają się z cząsteczek. Ciała stałe i ciecze nie rozpadają się na pojedyncze cząsteczki, ponieważ cząsteczki przyciągają się wzajemnie.
Przy rozciąganiu ciała oraz jego ściskaniu pojawiają się w nim siły dążące do przywrócenia jego początkowych rozmiarów i kształtów. Te siły nazywamy siłami sprężystości.

Podsumowanie:
-Siły sprężystości są to siły pojawiające się w ciele przy jego odkształceniu. Dążą one do przywrócenia ciału jego początkowych rozmiarów i kształtów.
-Wartość siły sprężystości ciała jest proporcjonalna do jego odkształcenia.

1.Jakie wartości mają siły wzajemnego oddziaływania ciał?
Wektor obrazujący siłę zawsze przyczepiamy do ciała, na które ta siła działa. Wynika stąd, że siły akcji i reakcji są przyczepione do różnych ciał.

Doświadczenie 1.4
Przyrządy: waga, podstawka z pionowym prętem i magnesami nakładanymi na pręt.
Czynności:
1.Na szalkę wagi kładziemy podstawkę z prętem i  magnesem, obok- drugi magnes. Ważymy ten układ ciał. Wynik jest wartością sumy ciężaru Fc podstawki z prętem i magnesem A oraz ciężaru FcB magnesu B.
2.Leżący na szalce magnes nakładamy na pręt tak, by zawisł nad magnesem A (lewitował).

Obserwacje:
Niezależnie od tego, czy magnes B leży na szalce, czy unosi się, nie dotykając niczego, waga wskazuję tę samą wartość.
Górny magnes (B) przyjmuje zawsze takie położenie, w którym wypadkowa sił działających na niego jest równa zeru. Ciężar magnesu FcB jest zrównoważony przez siłę FAB, którą odpycha go dolny magnes (A).
FcB=FAB
Wniosek:
Siły wzajemnego oddziaływania magnesów mają jednakowe wartości.

Podsumowanie:
-Trzecia zasada dynamiki: Jeśli jedno ciało działa siłą na drugie ciało, to drugie ciało działa siłą na pierwsze.
Siły wzajemnego oddziaływania dwóch ciał mają takie same wartości, ten sam kierunek, przeciwne zwroty i różne punkty przyłożenia.
-Wynika z tego, że:
F21=F12        lub wektorowo       F21= -F12
Znak – oznacza, że siły mają przeciwne zwroty.
Siła F21 działa na ciało 1., a pochodzi od ciała 2.
Siła F12 działa na ciało 2., a pochodzi od ciała 1.
-Siły akcji i reakcji nie równoważą się wzajemnie, bo każda działa na inne ciało.

1.Obserwujemy zmiany prędkości ciała w zależności od rodzaju podłoża, po którym ciało się porusza.
Wiemy już, że jeśli na ciało spoczywające działają siły, które się równoważą, to ciało nadal pozostaje w spoczynku. Rozpatrzmy przypadek, gdy ciało w chwili rozpoczęcia obserwacji porusza się z pewną prędkością.

Doświadczenie 1.3
Przyrządy: wyprofilowana listwa lub ceownik, metalowa kulka, piasek, kawałek tkaniny, gładka powierzchnia stołu.
Czynności:
1.Celownik podpieramy na jednym końcu.
2.Drugi koniec ustawiamy tak, aby kulka staczała się kolejno na: warstwę piasku, tkaninę i powierzchnię stołu.
3.Obserwujemy ruch kulki po każdym podłożu.

Obserwacje:
W kolejnych przypadkach prędkość kulki ma taki sam kierunek i zwrot. Im gładsze jest podłoże, tym wolniej maleje jej wartość.
Wniosek:
Gdyby podłoże było idealnie gładkie, kulka poruszałaby się ruchem jednostajnie prostoliniowym, czyli ze stałą prędkością.

„Ciało porusza się ruchem jednostajnym prostoliniowym lub spoczywa, jeżeli nie działają na nie żadne siły lub gdy działają siły wzajemnie się równoważące. Stwierdzenie to jest jednym z podstawowych praw mechaniki zwanym pierwszą zasadą dynamiki Newtona.”

Jeśli prędkość ciała nie ulega zmianie, mówimy, że jest ona zachowana. Zjawisko zachowania prędkości ciała, gdy nie działają na nie żadne siły, nazywa się bezwładnością.

Podsumowanie:
1.Jeśli na ciało działają siły o kierunku poziomym i pionowym, ich równoważenie się rozpatrujemy oddzielnie.
2.Bezwładnością nazywamy zjawisko zachowania przez ciało prędkości, gdy nie działają na nie żadne siły lub gdy działające siły wzajemnie się równoważą.
3.Zmiana kierunku prędkości ciała wymaga działania siły.

1.W praktyce na jedno ciało działa najczęściej więcej niż jedna siła. Wykonamy doświadczenie, w którym siły działają na ciała sztywne.

Doświadczenie 1.2
Przyrządy: drewniany klocek z haczykami, dwa siłomierze, kilka okrągłych ołówków.
Czynności:
1.Klocek kładziemy na gładkiej powierzchni lub na ołówkach.
2.Do haczyków przyczepiamy siłomierze i ciągniemy je w przeciwne strony tak, aby klocek pozostawał nieruchomy.
3.Odczytujemy wskazania siłomierzy.

Obserwacje:
Siłomierze wskazują takie same wartości sił. Obie siły działają wzdłuż tej samej prostej, czyli mają taki sam kierunek i przeciwne zwroty.
Wniosek:
Jeżeli dwie siły działające na to samo ciało wzdłuż tej samej prostej mają jednakowe wartości i przeciwne zwroty, to nie zauważamy żadnego skutku ich działania- ciało pozostaje w spoczynku.
O takich ciałach mówimy, że się wzajemnie równoważą. Jeżeli działają one na ciało sztywne, to nie powodują żadnego skutku. O ciele, nie które działają siły równoważące się, mówimy, że jest w stanie równowagi.

Siłę, która działając na ciało, powoduje taki sam skutek jak kilka sił przyłożonych do tego ciała, nazywamy siłą wypadkową lub wypadkową tych sił. Siły, które zastępuje siła wypadkowa, nazywamy siłami składowymi.

Wypadkowa dwóch sił działających wzdłuż tej samej prostej i mającej zgodne zwroty ma wartość równą sumie wartości sił składowych (F= F2+F3), kierunek zgodny z kierunkiem sił składowych, a zwrot zgodny ze zwrotem tych sił.

Wypadkowa dwóch sił działających wzdłuż tej samej prostej i mających przeciwne zwroty ma wartość równą różnicy wartości sił wypadkowych (F= F2-F1), kierunek zgodny z kierunkiem sił składowych, a zwrot zgodny ze zwrotem siły o większej wartości.

Czynność polegającą na znajdowaniu siły wypadkowej, gdy znamy siły składowe, nazywamy sumowaniem lub składaniem sił.

Podsumowanie:
-Siłę przyłożoną w dowolnym punkcie ciała sztywnego możemy przesuwać wzdłuż kierunku jej działania. Nie powoduje to zmian w skutkach działania siły.
-Jeżeli dwie działające na ciało siły leżą na jednej prostej, mają jednakowe wartości i przeciwne zwroty, to równoważą się wzajemnie.
-Siłę, która działając na ciało powoduje taki sam skutek jak kilka sił przyłożonych do tego ciała, nazywamy siłą wypadkową lub wypadkową tych sił. Siły, które zastępuje siła wypadkowa, nazywamy siłami składowymi.
-Wypadkowa dwóch sił działających wzdłuż tej samej prostej i mających zgodne zwroty ma wartość równą sumie wartości sił składowych, kierunek zgodny z kierunkiem tych sił, a zwrot zgodny ze zwrotem sił składowych.
-Wypadkowa dwóch sił działających wzdłuż tej samej prostej i mających przeciwne zwroty ma wartość równą różnicy wartości sił składowych, kierunek zgodny z kierunkiem tych sił, a zwrot zgodny ze zwrotem siły o większej wartości.

1.Czy oddziaływania ciał są wzajemne?
Z oddziaływaniami spotykamy się na co dzień. Przyjrzyjmy się im dokładniej.

Doświadczenie 1.1
Przyrządy: dwa napompowane balony na nitkach, zmięty papier gazetowy, dwa magnesy, kilka gwoździ, dwa kawałki styropianu, duże naczynie z wodą.
Czynności:
1.Balony wieszamy obok siebie. Miejsca, gdzie się stykają, mocno pocieramy papierem gazetowym i obserwujemy zachowanie balonów.
2.Obydwa magnesy kładziemy na kawałku styropianu, ustawiamy na wodzie w niewielkiej odległości od siebie i obserwujemy zachowanie styropianów magnesami.
3.Jeden z magnesów zastępujemy gwoździami i ponownie obserwujemy zachowanie styropianów.
Obserwacje:
*Balony naelektryzowane przez pocieranie gazetą odpychają się wzajemnie.
*Magnesy odpychają się lub przyciągają w zależności od ułożenia biegunów magnetycznych.
*Magnes i stalowe gwoździe przyciągają się wzajemnie.
Wniosek:
Obserwowane ciała oddziałują na siebie wzajemnie.

Występujące w przyrodzie wzajemne oddziaływania ciał możemy podzielić na dwa rodzaje:
*wymagające bezpośredniego kontaktu ciał
*oddziaływania „na odległość”, w których nie jest konieczny bezpośredni kontakt ciał.

Oddziaływaniami „na odległość” są oddziaływania:
*grawitacyjne np. oddziaływania Ziemi z każdym przedmiotem, nawet bardzo od niej odległym (Księżyc)
*elektrostatyczne np. oddziaływanie balonów z doświadczenia 1.1
*magnetyczne np. oddziaływanie magnesu i stalowych przedmiotów, oddziaływania dwóch magnesów, jak w doświadczeniu 1.1
*elektromagnetyczne np. oddziaływanie przewodnika, przez który płynie prąd, z igłą magnetyczną

Wzajemne oddziaływania ciał poznajemy po skutkach tego oddziaływania, mogą to być:
*odkształcenia ciała np. ugięcia, rozciągnięcia, zgniecenia; nazywamy je wtedy skutkami statycznymi
*zmiany prędkości np. zmiany jej wartości, kierunku lub zwrotu; nazywamy je wtedy skutkami dynamicznymi

Podsumowanie:
-Wszystkie oddziaływania są wzajemne. Oznacza to, że jeżeli jedno ciało działa na drugie, to drugie ciało oddziałuje na pierwsze.
-Występujące w przyrodzie wzajemne oddziaływania ciał możemy podzielić na:
*wymagające bezpośredniego kontaktu ciał (mechaniczne)
*oddziaływania „na odległość” (grawitacyjne, elektrostatyczne, magnetyczne i elektromagnetyczne)
-Skutki wzajemnego oddziaływania ciał mogą być:
*statyczne (odkształcenie ciała)
*dynamiczne (zmiana prędkości: jej wartości, kierunku lub zwrotu)
-Prędkość ciała może ulec zmianie tylko na skutek działania innego ciała lub ściślej: na skutek działania siły pochodzącej od innego ciała.

Witajcie na mojej stronce poświęconej głównie fizyce. 

Będę dodawać do niej różne ciekawostki o kosmosie, ale także o otaczającym nas świecie. Postaram się jednak wyjść również poza astronomię i dodawać wpisy dotyczące podstaw fizyki, np. ruch, siły, różne wzory, pojęcia itd.
Co do częstotliwości wpisów, mam nadzieję, że znajdę czas ,aby przynajmniej raz na tydzień dodać coś nowego.
Jeśli chcecie się czegoś dowiedzieć, lecz nie ma tego na stronie, napiszcie o tym w komentarzu!!