Witaj w przewodniku po sprawdzianie z fizyki dla klasy 1 liceum, zgodnym z programem Nowej Ery! Ten artykuł pomoże Ci zrozumieć, czego się spodziewać i jak się przygotować. Skupimy się na kluczowych zagadnieniach i damy praktyczne wskazówki.
Dział 1: Kinematyka
Zacznijmy od kinematyki. To dział fizyki, który opisuje ruch, ale nie zajmuje się jego przyczynami. Musisz dobrze rozumieć pojęcia takie jak przemieszczenie, prędkość i przyspieszenie. Zastanówmy się, jak te koncepty wyglądają w praktyce.
Przemieszczenie to zmiana położenia ciała. To wektor, więc ma kierunek i wartość. Na przykład, jeśli idziesz z domu do szkoły, Twoje przemieszczenie to linia prosta łącząca te dwa punkty, a nie droga, którą rzeczywiście przeszedłeś.
Prędkość to szybkość zmiany położenia. Możemy mówić o prędkości średniej i chwilowej. Prędkość średnia to całkowite przemieszczenie podzielone przez czas, w którym to przemieszczenie nastąpiło. Prędkość chwilowa to prędkość w danym momencie. Pamiętaj, że prędkość to wielkość wektorowa.
Przyspieszenie to szybkość zmiany prędkości. Podobnie jak prędkość, może być średnie i chwilowe. Przyspieszenie jest także wektorem. Jeżeli prędkość rośnie, mówimy o przyspieszeniu. Jeżeli maleje, mówimy o opóźnieniu (przyspieszenie ma wtedy zwrot przeciwny do zwrotu prędkości).
Ruch jednostajny prostoliniowy
Ruch jednostajny prostoliniowy to najprostszy rodzaj ruchu. Ciało porusza się po linii prostej ze stałą prędkością. Oznacza to, że jego przyspieszenie jest równe zero. Wzór na drogę w ruchu jednostajnym prostoliniowym to: s = v * t, gdzie s to droga, v to prędkość, a t to czas.
Ruch jednostajnie przyspieszony prostoliniowy
Ruch jednostajnie przyspieszony prostoliniowy to ruch, w którym ciało porusza się po linii prostej ze stałym przyspieszeniem. Wzór na prędkość w tym ruchu to: v = v0 + a * t, gdzie v0 to prędkość początkowa, a to przyspieszenie, a t to czas. Wzór na drogę to: s = v0 * t + (a * t^2) / 2.
Dział 2: Dynamika
Dynamika to dział fizyki, który zajmuje się przyczynami ruchu. Tutaj kluczowe są zasady dynamiki Newtona. Zrozumienie tych zasad jest fundamentalne.
Pierwsza zasada dynamiki Newtona (zasada bezwładności) mówi, że ciało pozostaje w spoczynku lub w ruchu jednostajnym prostoliniowym, jeśli nie działają na nie żadne siły, lub siły działające się równoważą. Innymi słowy, ciało "chce" zachować swój stan ruchu.
Druga zasada dynamiki Newtona mówi, że przyspieszenie ciała jest wprost proporcjonalne do działającej na nie siły wypadkowej, a odwrotnie proporcjonalne do jego masy. Matematycznie: F = m * a, gdzie F to siła, m to masa, a a to przyspieszenie.
Trzecia zasada dynamiki Newtona (zasada akcji i reakcji) mówi, że jeśli ciało A działa na ciało B siłą, to ciało B działa na ciało A siłą o tej samej wartości, kierunku, ale przeciwnym zwrocie. Te siły działają na różne ciała.
W dynamice ważna jest też siła ciężkości. To siła, z jaką Ziemia przyciąga wszystkie ciała. Oblicza się ją ze wzoru: Fg = m * g, gdzie m to masa, a g to przyspieszenie ziemskie (około 9.81 m/s²).
Dział 3: Praca, Moc, Energia
Ostatni kluczowy dział to praca, moc i energia. Te pojęcia są ze sobą ściśle powiązane.
Praca to miara energii przekazywanej w wyniku działania siły na ciało, które ulega przemieszczeniu. Oblicza się ją ze wzoru: W = F * s * cos(α), gdzie F to siła, s to przemieszczenie, a α to kąt między kierunkiem siły i kierunkiem przemieszczenia. Jeżeli siła działa pod kątem prostym do przemieszczenia, praca jest równa zero.
Moc to szybkość wykonywania pracy. Oblicza się ją ze wzoru: P = W / t, gdzie W to praca, a t to czas. Jednostką mocy jest wat (W).
Energia to zdolność ciała do wykonania pracy. W fizyce wyróżniamy różne rodzaje energii, m.in. energię kinetyczną i energię potencjalną. Energia kinetyczna to energia, którą posiada ciało w ruchu. Oblicza się ją ze wzoru: Ek = (m * v^2) / 2, gdzie m to masa, a v to prędkość. Energia potencjalna grawitacji to energia, którą posiada ciało na pewnej wysokości nad poziomem odniesienia. Oblicza się ją ze wzoru: Ep = m * g * h, gdzie m to masa, g to przyspieszenie ziemskie, a h to wysokość.
Pamiętaj o zasadzie zachowania energii. Mówi ona, że w układzie izolowanym całkowita energia układu pozostaje stała. Energia może się przemieniać z jednej formy w drugą, ale nie może być tworzona ani niszczona.
Przygotowując się do sprawdzianu, rozwiąż jak najwięcej zadań z każdego działu. Zwróć uwagę na jednostki i poprawne stosowanie wzorów. Powodzenia!
