Oddziaływania w przyrodzie

Zobacz slidy

Treść prezentacji

Slide 1

Oddziaływania w przyrodzie Bartosz Jabłonecki

Slide 2

Rodzaje oddziaływań Oddziaływania bezpośrednie na odległość mechaniczne grawitacyjne - zderzenie (przyciąganie) (przyciąganie (przyciąganie - zginanie - spadek i odpychanie) i odpychanie) - zgniatanie - zsuwanie -iskra elektryczna -elektromagnes - tarcie elektrostatyczne magnetyczne

Slide 3

Rodzaje oddziaływań Skutki oddziaływań statyczne, dynamiczne. Wszystkie oddziaływania są wzajemne - jeżeli jedno ciało działa na drugie, to drugie oddziałuje na pierwsze.

Slide 4

Siła jako miara oddziaływań Siła jest miarą oddziaływania ciał. Aby określić w pełni siłę, trzeba określić: jaki jest jej kierunek działania? w którą stronę działa siła? jaka jest wartość siły? jaki jest punkt zaczepienia siły?

Slide 5

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.

Slide 6

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

Slide 7

Statyczne skutki oddziaływań mechanicznych. Wartość siły sprężystości jest wprost proporcjonalna do wydłużenia sprężyny. Fs x Zdolność ciała do powrotu do swojego poprzedniego kształtu (postaci) nazywamy sprężystością postaci.

Slide 8

Statyczne skutki oddziaływań mechanicznych. Ciała o małej sprężystości postaci (to znaczy ulegające odkształceniom trwałym już pod działaniem sił o niewielkich wartościach) nazywamy plastycznymi.

Slide 9

Statyczne skutki oddziaływań mechanicznych. Ciała o dużej sprężystości (takie, które nawet pod działaniem sił o dużych wartościach odkształcają się sprężyście) nazywamy sprężystymi.

Slide 10

Dynamiczne skutki oddziaływań. I zasada dynamiki Newtona Jeżeli 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. Fw 0 v const

Slide 11

Dynamiczne skutki oddziaływań. II zasada dynamiki Newtona Jeżeli 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. Fw 0 a Fw

Slide 12

Dynamiczne skutki oddziaływań. III zasada dynamiki Newtona Oddziaływania ciał są zawsze wzajemne. Siły wzajemnego oddziaływania ciał mają takie same wartości, taki sam kierunek ale przeciwne zwroty i różne punkty F21 przyłożenia.F12

Slide 13

Dynamiczne skutki oddziaływań. Inny przykład F12 F21

Slide 14

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. Fw m a

Slide 15

Dynamiczne skutki oddziaływań - zadanie Wiedząc, że samochód porusza się z przyspieszeniem 2ms2 oraz jego masa wynosi 1t oblicz siłę ciągu silnika.

Slide 16

Prawo powszechnej grawitacji Wartość siły wzajemnego oddziaływania dwóch ciał kulistych jest wprost proporcjonalna do iloczynu ich mas i odwrotnie proporcjonalna do kwadratu środkami. odległości między ich F F m1 21 12 r m2

Slide 17

Prawo powszechnej grawitacji gdzie: m1 m2 Fg G 2 r m1 i m2 - to masy ciał r - odległość między ciałami G - stała grawitacji G 6,67 10 11 2 Nm 2 kg

Slide 18

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.

Slide 19

Prawo powszechnej grawitacji - zadanie Oblicz siłę oddziaływania dwu kul ołowianych o masie 1t każda, stykających się i znajdujących się w odległości 1m.

Slide 20

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.

Slide 21

Oddziaływania grawitacyjne w Układzie Słonecznym I prawo Keplera Planety krążą wokół Słońca po orbitach w kształcie elipsy - Słońce znajduje się w jednym z charakterystycznych jej punktów zwanym ogniskiem.

Slide 22

Oddziaływania grawitacyjne w Układzie Słonecznym II prawo Keplera Szybkość 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

Slide 23

Oddziaływania grawitacyjne w Układzie Słonecznym III prawo Keplera Czas 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.

Slide 24

Oddziaływania elektrostatyczne Oddziaływania elektrostatyczne są wynikiem posiadania przez ciała ładunku elektrycznego. Ładunek elektryczny to własność niektórych cząstek będących składnikami atomów: proton (posiada ładunek dodatni), elektron (posiada ładunek ujemny).

Slide 25

Oddziaływania elektrostatyczne Ładunek elementarny to najmniejsza porcja ładunku elektrycznego. Zarówno proton i elektron posiadają taką porcję ładunku (jednak proton dodatnią, elektron ujemną). 19 Wartość ładunku elementarnego: e 1,6 10 C (coulomba)

Slide 26

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).

Slide 27

Prawo Coulomba Wartość siły wzajemnego oddziaływania dwóch ciał kulistych obdarzonych ładunkiem elektrycznym jest wprost proporcjonalna do iloczynu ich ładunków i odwrotnie proporcjonalna do kwadratu F21 F12 q q1 odległości między ich środkami. 2 r

Slide 28

Prawo Coulomba gdzie: q1 q2 Fc k 2 r q1 i q2 - to ładunki elektryczne r - odległość między ciałami k - stała Nm k 9 10 2 C 9 2

Slide 29

Prawo Coulomba Ładunki jednoimienne (dwa dodatnie lub dwa ujemne) odpychają się. Ładunki różnoimienne (dodatni i ujemny) przyciągają się.

Slide 30

Prawo Coulomba Zad. Oblicz siłę oddziaływania elektrostatycznego dwóch ładunków 2C i 4C znajdujących się w odległości: a) 2cm, b) 1m.

Slide 31

Oddziaływania elektrostatyczne w mikroświecie Atom zbudowany jest: dodatniego jądra atomowego centralnie usytuowanego, ujemnych elektronów krążących wokół jądra.

Slide 32

Oddziaływania elektrostatyczne w mikroświecie Między każdym elektronem a dodatnim jądrem atomowym, zgodnie z prawem Coulomba, występuje siła oddziaływania elektrostatycznego, pełniąca rolę siły e dośrodkowej. Fr v Q

Slide 33

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.

Slide 34

Oddziaływania magnetyczne Pole magnetyczne wokół magnesu trwałego magnes sztabkowy magnes podkowiasty

Slide 35

Oddziaływania magnetyczne Pole magnetyczne wokół magnesu trwałego bieguny N i S bieguny N i N (lub S i S)

Slide 36

Oddziaływania magnetyczne Każdy magnes posiada dwa bieguny: północny N, południowy S. Bieguny jednoimienne magnesów odpychają się, a bieguny różnoimienne przyciągają się.

Slide 37

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.

Slide 38

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.

Slide 39

Oddziaływania przewodnika z prądem Prądem elektrycznym w metalu nazywamy uporządkowany ruch ładunków elektrycznych (elektronów), zachodzący w przypadku, gdy do końców przewodnika przyłożymy napięcie.

Slide 40

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. q I t

Slide 41

Oddziaływania przewodnika z prądem Jednostką natężenia prądu jest amper. [q] C [I ] A [t ] s

Slide 42

Oddziaływania przewodnika z prądem Przestrzeń wokół przewodnika z prądem (np. zwojnicy) posiada podobne własności jak przestrzeń wokół magnesu.

Slide 43

Oddziaływania przewodnika z prądem Dwa przewodniki z prądem oddziałują wzajemnie. prądy o zgodnym zwrocie I1 I2 przewodniki przyciągają się prądy o przeciwnym zwrocie I1 I2 przewodniki odpychają się Bartosz Jabłonecki

Slide 44

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.

Slide 45

Oddziaływania jądrowe Oddziaływaniami jądrowymi nazywamy oddziaływania, które występują między nukleonami, czyli cząstkami jądra atomowego (do których zaliczamy dodatnie protony i elektrycznie obojętne neutrony).

Slide 46

Oddziaływania jądrowe Siłami jądrowymi nazywamy siły przyciągania występujące w jądrze atomowym między nukleonami.

Slide 47

KONIEC www.fizyka.iss.com.pl Bibliografia R.Rozenbajgier i E. Misiaszek Fizyka z astronomią dla zasadniczej szkoły zawodowej Kraków 2003, ZamKor