Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

 Görög φυσικός [phüszikosz]: természetes és φύσις [phüszisz]: temészet) Görög  a legszélesebb értelemben vett természettudomány, amelyből több ág vált.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: " Görög φυσικός [phüszikosz]: természetes és φύσις [phüszisz]: temészet) Görög  a legszélesebb értelemben vett természettudomány, amelyből több ág vált."— Előadás másolata:

1

2  Görög φυσικός [phüszikosz]: természetes és φύσις [phüszisz]: temészet) Görög  a legszélesebb értelemben vett természettudomány, amelyből több ág vált ki a tudomány fejlődése során.  A fizikusok az anyag tulajdonságait és kölcsönhatásait tanulmányozzák az elemi részecskék szintjétől a Világegyetem egészéig.  A fizikát (mint minden természettudományt) gyakran olyan kategóriákra osztják, mint elméleti és kísérleti fizika. Az emberek az ókor óta próbálták megérteni az anyag viselkedését, Arkhimédész, a nagy görög gondolkodó a mechanika és a hidrosztatika területén számos kvantitatív módon helyes következtetésre jutott. A XVII. század elején Galileo Galilei ( ) olasz tudós volt az úttörője a fizikai elméletek kísérletekkel való igazolásának. Számos helyes képletet alkotott a dinamikában, különösképpen a tehetetlenség törvényében ben Isaac Newton két átfogó és sikeres fizikai elméletét részletezte: Newton mozgástörvényeit, amiből a klasszikus mechanika fejlődött ki és a gravitációs törvényt, amely a gravitációt írja le.

3  A mozgás az anyag alapvető tulajdonsága. Anyag (tömeg) nem képzelhető el mozgás nélkül, és mozgás anyag nélkül.  A mozgás, azaz a helyváltozás minden esetben csak valamihez viszonyítva értelmezhető. Meg kell határoznunk, hogy mihez viszonyítva adjuk meg a testek helyét, helyváltozását.  Azt a rendszert, amiben a testet megadjuk, mozgását leírjuk vonatkoztatási rendszernek nevezzük.  Tömegpont, anyagi pont: test, melynek kiterjedésétől eltekintünk  A tömegpont helyét egyértelműen megadhatjuk a vonatkoztatási rendszer origójából a testhez húzott irányított szakasszal, vektorral.  ha ez a vektor változik az időben, akkor beszélünk mozgásról

4  Az inerciarendszer vagy tehetetlenségi rendszer a fizikai alaptörvények szempontjából legfontosabb rendszer, olyan rendszer, amiben érvényes Newton tehetetlenségi törvénye (Newton I. törvénye.)  Abszolút rendszer nincs  Inerciarendszernek tekinthető minden olyan koordináta-rendszer amelyre igazak a newtoni axiómák, a magukra hagyott testek nyugalomban vannak, vagy egyenes vonalú, egyenletes mozgást végeznek.  Sok szempontból a Föld felszínéhez rögzített koordináta-rendszer is inerciarendszernek tekinthető, de ehhez el kell hanyagolnunk a Föld forgását. A nem tehetetlenségi rendszereket gyorsuló vonatkoztatási rendszereknek hívjuk. Ilyen egy mozgó személygépkocsi, vagy a forgó Föld. Az ilyen rendszerbeli leírásra nem érvényesek a Newtoni törvények, mert a testek erőhatás nélkül is látszólag gyorsulnak.

5  A vonatkoztatási rendszerhez rögzített koordináta- rendszerben a testek helye és mozgása fizikai mennyiségekkel pontosan megadható.

6  A pálya az a vonal, amelyen a test mozgása közben végighaladhat.  Az út, a pálya azon részének hossza, amelyet adott időtartam alatt a test megtesz.  Az elmozdulás, a mozgás kezdőpontja és végpontja közötti távolság.

7 A mozgások csoportosításának egyik lehetséges szempontja a pálya alakja:  egyenes vonalú mozgás, ahol a mozgás egyenes vonal mentén történik.  Ha a mozgás nem egyenes, hanem valamilyen görbe mentén történik, akkor beszélünk görbe vonal mentén történő mozgásról. Ennek a mozgásnak speciális esetei a körmozgás, vízszintes vagy ferde hajítás.  A testek elmozdulásának iránya és nagysága van, melyet vektor mennyiséggel tudunk ábrázolni.

8  Az olyan mozgást, ahol a test egyenlő idők alatt egyenlő utakat tesz meg – bármilyen kicsik vagy nagyok is ezek az egyenlő időtartamok -, egyenletes mozgásnak nevezzük.  Az út (s) egyenesen arányos (t) idővel.  A mozgást jellemző egyik mennyiség: sebesség ◦ megmutatja, hogy egységnyi idő alatt mennyit mozdul el a test ◦ Jele: v (velocitas) ◦ Mértékegysége: m/s  ( SI:Mértékegységek Nemzetközi Rendszere 1960)  v=Δs/Δt

9 A sebesség vektormennyiség. A test sebességvektorának nagysága a sebesség nagysága, iránya a test mozgásának iránya. Helyvektor : a koordináta rendszer origójából Indul és az anyagi pont pillanatnyi helyéig tart. Elmozdulás vektor: A1 tartózkodási pontból A2 pontba mutató vektor. Egy test mozgásához nem elég a sebességét ismerni, olyan mennyiségekre van szükség mely megadja a mozgás irányát is. Azon mennyiségek, melyeknek iránya is van: vektormennyiségek.

10 Egy test egy egyenes mentén létrejött egyidejű mozgásainak sebessége előjelesen adódik össze. Nem egy egyenesbe eső de egy pontból induló vektorok Paralelogramma módszerrel összegezhetők. Eredő vektor adja meg a tényleges elmozdulás irányát

11

12 Változó mozgás A testek mozgása általában változó mozgás. Jellemzése: Átlagsebesség: Összes megtett út/összes megtételhez szükséges idő Pillanatnyi sebesség: Pillanatnyi sebességen azt a sebességet értjük, amellyel a test egyenletesen mozogna tovább, ha az adott pillanatban megszűnnének a sebességváltozást okozó erőhatások. Mozgás jellemzése: sebesség nagysága, elmozdulás iránya: Pillanatnyi sebességvektor

13 A gyorsulás fogalma Egyenletesen változó mozgás: Ha egy test pillanatnyi sebességének nagysága egyenlő időtartamonként ugyanannyival változik meg. Jellemzése: sebességváltozás gyorsasága: gyorsulás a = Δv/Δt mértékegysége:(m/s 2 ) Vektormennyiség, iránya a sebességváltozás irányával egyezik meg. Gyorsuló mozgás: ha a sebességvektor iránya vagy nagysága vagy mindkettő változik. Négyzetes úttörvény: s = v 0 *t + (a*t 2 )/2

14

15 Nem egyenletesen változó mozgás: a mozgások többsége nem egyenletesen változó mozgás Sebességváltozás nagysága és a közben eltelt idő hányadosa: átlaggyorsulás a átl. = Δv/Δt Pillanatnyi gyorsulás: adott időpillanatban a sebességvektor változásának gyorsasága Lassulás (fékez a mozdony) Negatív irányú gyorsulás, a gyorsulásvektor a sebesség (elmozdulás) irányával ellentétes irányú A pillanatnyi gyorsulás

16  A testek olyan esése, amely során csak a gravitációs hatás érvényesül szabadesésnek nevezzük.  A szabadesés egyenletesen változó mozgás, a szabadon eső testnek is van gyorsulása a  Pillanatnyi sebesség v= a*t, v=v 0 +a*t  esés közben megtett út s=a*t 2 /2 A Föld gravitációs vonzása által létrehozott gyorsulásnak a neve a gravitációs gyorsulás: g Az egyenlítő mentén: g = 9,78 m/s 2 A Föld sarkain: g = 9,83 m/s 2 Galileo Galilei a leghíresebb fizikai kísérlete a pisai ferdetoronyból leejtett különböző tömegű testek elbeszélése. Ezzel bizonyította, hogy a szabadesés sebessége független a testek tömegétől (kizárva a légellenállást).

17 Más égitesteken a gravitációs gyorsulás értéke eltér a Földön mért értéktől A Marson 3,9 m/s2, a Holdon 1,6 m/s2, a Napon 274,6 m/s2 A gravitációs gyorsulást bármely égitesten az alábbi összefüggéssel számolhatjuk ki: g = γ ⋅ (m/r 2 ), Tehát, ha az égitest tömege a Földének kétszerese, akkor ott a gravitációs gyorsulás is kétszer annyi lesz, ha az égitest sugara kétszerese a Földének, akkor a gravitációs gyorsulás negyede a földi értéknek.

18

19

20 1971 – Hold – Apolló 15 David Scott a Holdon bebizonyítja Galileo Galilei állítását, miszerint a különböző tömegű testek azonos gyorsulással esnek. A légkör nélküli Holdon nem kell a levegő fékező hatásával számolnunk, így az tökéletes helyszín a szabadesés jelenségének a vizsgálatára. Scott egyik kezébe kalapácsot, másikba madártollat vett, majd azonos magasságból leejtette. A két tárgy ugyanakkor ért földet, vagyis „holdat”!

21 Hajítás A függőleges hajítás: Vízszintes hajítás: A kezdeti időpillanatban csak vízszintes irányú a sebesség. A parabola pályán haladó test sebességvektora nő, és mindig érintő irányú. A sebességvektor vízszintes komponense állandó, mert a testre nem hat vízszintes irányú erőkomponens. v o = v x = áll. Nincs vízszintes irányú elmozdulás, nincs vízszintes irányú sebességkomponens. Elmozdulás:

22 Ferde hajítás Ferde hajítás akkor jön létre, ha a test kezdősebessége nem vízszintes és nem is függőleges. A ferde hajítás két mozgás összegének tekinthető: a test vízszintesen egyenes vonalú egyenletes mozgást végez, a mozgás függőleges összetevője pedig egyenes vonalú egyenletesen változó mozgás. A test pályája: A test sebessége:

23  A mozgások pályája különböző alakú lehet. Az egyenes vonalú mozgásoknál a pálya egyenes, egyéb esetben görbe vonalú mozgásról beszélünk. A bolygók ellipszis alakú pályán keringenek a Nap körül. A Holdon, ahol nincs légellenállás, elhajított test parabola alakú pályán repülne.  Ha egy test mozgásának pályája kör, körmozgásról beszélünk. Körmozgást végez például a körhintán ülő gyerek, a kanyarban haladó autó (bár a körnek csak egy részét futja be), a lemezjátszó korongjának egyes pontjai és közelítőleg ilyen mozgást végeznek a távközlési műholdak is a Föld körül. A körmozgás periodikus mozgás, hiszen miután a test befutott egy kört, általában kezdi a következőt. Leírása különbözik az eddigi mozgások leírásától. ii ii r v k er   v k er

24  Egy test egyenletes körmozgást végez, ha mozgásának pályája kör, és a test egyenlő idők alatt egyenlő íveket fut be, vagyis sebessége állandó nagyságú.  Amikor a körhinta elérte állandó „forgási sebességét”, a székben ülő személy egyenletes körmozgást végez. Egyenletes körmozgást végez a lemezjátszó korongjának minden pontja. A Föld forgása következtében a Föld felszínén található minden, a Földhöz képest nyugalomban lévő test is egyenletes körmozgást végez. A kanyarodó jármű is végezhet egyenletes körmozgást, ha a kanyarban nem növekszik vagy csökken a sebességének nagysága.

25 Körpályán mozgó test sebessége a pálya minden pontjában a pálya érintőjének irányába mutat. A körmozgás olyan változó mozgás, amelynek során a test sebességének iránya folyamatosan változik. Egy teljes kör megtételéhez szükséges időt keringési vagy periódus időnek nevezzük. Jele: T A körpályán mozgó test sebessége: Kerületi sebesség. Jele: v k =Δs/Δt =2r π/T Az egységnyi idő alatt megtett körök száma a fordulatszám, a fordulatszám mértékegysége az 1/s. Jele:n Összefüggés a fordulatszám és a periódus idő között: n·T=1 A periódusidő és a fordulatszám egymás reciprokai.

26 A radián v. ívmérték a síkszögek egyik mértékegysége, amelyet a rad szimbólummal jelölnek. Dimenzió nélküli mértékegység, mivel két hosszúság hányadosa. Egy radián az a szög, amely alatt a sugárral megegyező nagyságú ívhossz a középpontból látszik. Másképp a radián a sugárnyi hosszúságú ívhosszhoz tartozó középponti szög. Egy kör középponti szögének radiánban mért értéke kiszámolható, ha a hozzá tartozó ívhosszat elosztjuk a sugárral. A radián kifejezés először június 5-én jelent meg nyomtatásban James Thomson által felvetett kérdések vizsgálata során. Radián α=360°K kör =2rπα=K/r=2rπ/r=2π 360° = 2π≈6,28... radiánnak felel meg

27 A szögsebesség Az egyenletes körmozgást végző testhez a kör középpontjából húzott sugár ( vezérsugár ) szögelfordulásának és a szögelfordulás idejének hányadosát szögsebességnek nevezzük. Jele: ω (omega) ω= Δα / Δt = 2π/T Mértékegysége a szögelfordulás és az idő mértékegységének a hányadosa. Mivel a szög mértékegység nélküli szám, ezért a szögsebesség mértékegysége: 1/s A szögsebesség és a kerületi sebesség közötti matematikai kapcsolat a v k =2rπ/T =r⋅ω fejezhető ki.

28  Forgás közben a kerületi sebesség v k iránya pontról- ponra változik. Az egyenletes körmozgás ezért változó mozgás.  Az egyenletest körmozgást végző anyagi pontnak mivel változó mozgás, van gyorsulása.  A gyorsulás vektormennyiség, melynek iránya a körpálya középpontja felé mutat. A kör középpontja felé mutató gyorsulás neve centripetális gyorsulás. Jele: a cp Nagysága: a cp =v k 2 /r

29 Forgó mozgás A forgás olyan mozgás, amikor a test minden pontja egy körpályán mozog a testhez rögzített egyenes körül, amelyet a test forgástengelyének nevezünk. Ha tér helyett csak síkban vagyunk, akkor egy pont körül történik a forgás


Letölteni ppt " Görög φυσικός [phüszikosz]: természetes és φύσις [phüszisz]: temészet) Görög  a legszélesebb értelemben vett természettudomány, amelyből több ág vált."

Hasonló előadás


Google Hirdetések