T 2 Sia jako przyczyna zmian ruchu T

T 2. Siła jako przyczyna zmian ruchu • T 2. 1. Pierwsza, druga i trzecia ZDN - teksty i wzory (podręcznik rozdział 10) • T 2. 2. Doświadczalne potwierdzenie słuszności drugiej zasady dynamiki Newtona • T 2. 3. Pierwsza zasada dynamiki Newtona • T 2. 4. Trzecia zasada dynamiki Newtona • T 2. 5. Zderzenia • T 2. 6. Siła, pęd i zmiana pędu • T 2. 7. Opory ruchu • T 2. 8. Układy inercjalne i nieinercjalne. • T 2. 9. Ruch krzywoliniowy • T 2. 9. 1. Ruch w polu sił centralnych • T 2. 9. 2. Ruch w polu sił jednorodnych • T 2. 10. Zadania przykładowe – wybrane przykłady ruchów

T 2. Siła jako przyczyna zmian ruchu – lekcje zrealizowane • 7 list. L 23, T 2. 1. Pierwsza, druga i trzecia ZDN - teksty i wzory (podręcznik rozdział 10) L 24 T 2. 2. Doświadczalne potwierdzenie słuszności drugiej zasady dynamiki Newtona • 12 list. L 25, T 2. 2. Opracowanie wyników doświadczenia dla drugiej zasady dynamiki Newtona • 14 list. L 26, 27, T 2. 2 Druga zasada dynamiki Newtona – zadania przykładowe. T 2. 3. i T 2. 4. Pierwsza i trzecia zasada dynamiki Newtona – pokazy. • 26 list. L 28, T 2. 6. 1. Siła, pęd i zmiana pędu • 28 list. L 29, 30. T 2. 6. 2. Siła, pęd i zmiana pędu. Zasada zachowania pędu. • 3 gru. L 31 T 2. 6. 3. Siła, pęd i zmiana pędu. Zasady zachowania: pędu i energii. • 5 gru. L 32 33 T 2. 6. 4. Doświadczenie „zasada zachowania pędu” • 10 gru. L 34 T 2. 5. Zderzenia r 19. • 12 gru. L 35, 36 T 2. 7. Opory ruchu, r. 13.

17 gru. L 37 T 2. 8. Układy inercjalne i nieinercjalne, r 15. • Praca domowa: – Przeczytaj rozdział 15 + wskazane fragmenty rozdziału 10 o siłach bezwładności – Uzupełnij notatkę z lekcji o siłach bezwładności – Uzupełnij notatki z poprzednich lekcji – sprawdź, czy masz wszystkie tematy, daty, numery lekcji, prace domowe, wklejone wykresy itd. .

17 gru. • • 1. Siły rzeczywiste 2. Identyfikacja układu inercjalnego i nieinercjalnego 3. Opis ruchu w układzie inercjalnym i nieinercjalnym 4. Doświadczalne potwierdzenie istnienia sił bezwładności. 5. Określenie siły bezwładności. Wzór na siłę bezwładności. 6. Przykłady zastosowania sił bezwładności do opisu ruchu. 7. Ziemia jako przykład układu odniesienia 8. Ciężar ciała. Przeciążenie, niedociążenie, nieważkość. • Opory ruchów – dokończenie z 12. grudnia • Zderzenia – przykład z 10 grudnia sprawdzenie

1. Siły rzeczywiste • Potrafimy wskazać źródło czyli ciało, od którego siła pochodzi • Jest reakcja na siłę rzeczywistą • Siły są opisane prawami i wzorami • Znamy cztery podstawowe rodzaje oddziaływań i siły rzeczywiste są tymi oddziaływaniami: – Grawitacyjne – Elektromagnetyczne – Jądrowe słabe – Jądrowe silne

2. Identyfikacja układu inercjalnego i nieinercjalnego • podręcznik rozdział 15 str 128 – UKŁAD INERCJALNY: • Siły rzeczywiste równoważą się a obserwator obserwuje brak ruchu lub RPJ – UKŁAD NIEINERCJALNY: • Siły rzeczywiste równoważą się, a obserwator obserwuje ruch zmienny • Siły rzeczywiste nie równoważą się, a obserwator obserwuje brak ruchu lub RPJ

3. Opis ruchu w układzie inercjalnym i nieinercjalnym • UKŁAD INERCJALNY TYLKO SIŁY RZECZYWISTE + ZDN • UKŁAD NIEINERCJALNY SIŁY RZECZYWISTE + SIŁA BEZWŁADNOŚCI + ZDN

4. Doświadczalne potwierdzenie istnienia sił bezwładności • • . Doświadczenie z siłomierzem: 1. Wieszamy masę na siłomierzu (ponowo) 2. Odczytujemy wskazanie siłomierza 3. Interpretujemy wskazanie: masa jest przyciągana przez Ziemię oraz masa jest ciągnięta przez siłę sprężystości od sprężyny. Siły te równoważą się, masa nie porusza się. 4. wprawiamy siłomierz w ruch pionowo do góry i odczytujemy wskazania siłomierza. 5. Interpretacja wskazania w układzie własnym siłomierza: oprócz siły grawitacji działającej pionowo w dół działa również siła bezwładności, również „pionowo w dół” co zwiększa siłę sprężystości równoważącą te dwie siły (grawitacji i bezwładności) Doświadczenia „codzienne” 1. Obserwacja odczucia ciężaru w windzie podczas startu i hamowania 2. Obserwacja „sił” działających na pasażera w pojazdach podczas przyspieszania, hamowania, zakręcania.

5. Określenie siły bezwładności r 15 s 129 • Kierunek v TAKI, JAK KIERUNEK PRZYSPIESZENIA UKŁADU NIEINERCJALNEGO • Zwrot v PRZECIWNY DO ZWROTU PRZYSPIESZENIA UKŁADU NIEINERCJALNEGO • Wartość (skalarnie) v. • Punkt przyłożenia v CIAŁO, KTÓREGO RUCH OPISUJEMY • Ø Ø Ø Siła bezwładności jest to : SIŁA POZORNA NIE STOSUJE SIĘ DO NIEJ III ZASADA DYNAMIKI NEWTONA NIE MA ŹRÓDŁA SIŁY (czyli ciała, od którego siła pochodzi) NIE MA ŻADNEJ SIŁY REAKCJI JEST UŻYWANA W UKŁADACH NIEINERCJALNYCH DO OPISU ZJAWISK PRZY ZASTOSOWANIU ZASAD DYNAMIKI NEWTONA

5. Wzór na siłę bezwładności • Wektorowo: – Lub – lub skalarnie (+ konieczne objaśnienia dotyczące zwrotu siły) Znaczenie symboli: siła bezwładności [N] m masa ciała [kg] a przyspieszenie układu nieinercjalnego [m/s 2]

6. Wybrane dwa przykłady zastosowania siły bezwładności do opisu ruchu: • Spadek swobodny (obserwator w windzie i na ziemi) • RJPO (np. stacja orbitalna ISS) obserwator w stacji i na Ziemi.

7. Ziemia jako przykład układu odniesienia q. Ciało na powierzchni Ziemi porusza się jednocześnie kilkoma ruchami zmiennymi: Ø ruch wokół osi Ziemi, [przyspieszenie 0, 3 m/s 2] Ø ruch wokół Słońca, [przyspieszenie 0, 007 m/s 2] Ø ruch względem Księżyca, [przyspieszenie 0, 00004 m/s 2] q - czyli jest układem nieinercjalnym. ü Jednocześnie dla bardzo dużej ilości doświadczeń ten stan ruchu przyspieszonego nie wpływa na wyniki (zbyt małe wartości sił bezwładności) LABORATORIUM NA POWIERZCHNI ZIEMI MOŻE BYĆ UWAŻANE ZA UKŁAD INERCJALNY.

8. Ciężar ciała. Przeciążenie, niedociążenie, nieważkość. A. Odczucie „ciężaru, ciężkości” ogólnie B. Grawitacyjny ciężar ciała C. Bezwładny ciężar ciała r. 15 str 130, D. Stan przeciążenia r. 15 przykład 15. 1, r. 10, przykład 10. 6 • E. Stan niedociążenia r. 10 przykład 10. 6 • F. Stan nieważkości r. 10, przykład 10. 6 • •

A. Odczucie „ciężaru, ciężkości” ogólnie • Ciężar i odczuwanie ciążenia kojarzymy z przyciąganiem przez Ziemię. • Dostrzegamy dwie siły działające na ciało: siła grawitacji (siła ciężkości) siła reakcji podłoża na nacisk (ciężar) • Odczucie ciężaru jest związane z odczuwaniem siły reakcji podłoża czyli z NACISKANIEM NA NASZE CIAŁO PRZEZ OTOCZENIE • (otoczenie to tzw. „więzy” czyli to, co nie pozwala poruszyć się) • Równocześnie zgodnie z III ZDN nasze ciało działa na więzy siłą reakcji - ciężar jest również określany jako siła nacisku NA WIĘZY.

B. Grawitacyjny ciężar ciała… …jest to siła, z którą ciało działa na więzy (na podłoże, na podparcie itp. ) SPOWODOWANA TYLKO SIŁĄ GRAWITACJI. Potocznie rozróżniamy siły grawitacji (siły ciężkości) i siły ciężaru (czyli nacisku na więzy) Nie zawsze jest to poprawne……

C. Bezwładny ciężar ciała… …jest to siła, z którą ciało działa na więzy (na podłoże, na podparcie itp. ) SPOWODOWANA RUCHEM ZMIENNYM Ciężar odczuwany podczas ruchu przyspieszonego nie da się odróżnić od ciężaru grawitacyjnego

D. Stan przeciążenia • Stan przeciążenia jest wtedy, gdy CIĘŻAR (czyli siła nacisku na więzy) JEST WIĘKSZY OD SIŁY CIĘŻKOŚCI (czyli ciężaru grawitacyjnego) • Przykład: • Ciało porusza się ruchem przyspieszonym w stronę przeciwną do sił grawitacji • Podróżnik w rakiecie kosmicznej która ma chwilowe przyspieszenie liniowe większe od „g” (zwiększanie prędkości lub zmniejszanie prędkości) • „wirówka dla pilotów” czyli ruch po okręgu w płaszczyźnie poziomej z taką szybkością, że siła nacisku na fotel ma wartość większą od wartości siły grawitacji.

E. Stan niedociążenia • Stan niedociążenia jest wtedy, gdy CIĘŻAR (czyli siła nacisku na więzy) JEST MNIEJSZY OD SIŁY CIĘŻKOŚCI (czyli ciężaru grawitacyjnego) • Przykład: • Ciało porusza się ruchem przyspieszonym w stronę sił grawitacji (start windy „w dół” lub hamowanie windy „w górę”) • Podróżnik w rakiecie kosmicznej która ma chwilowe przyspieszenie liniowe mniejsze od „g” (zwiększanie prędkości lub zmniejszanie prędkości) • Samochód pokonujący bardzo szybko górkę

F. Stan nieważkości • Stan nieważkości jest wtedy, gdy NIE MA NACISKU NA WIĘZY (nawet wtedy, gdy jest siła grawitacji) • Przykład: • Ciało spada swobodnie w polu grawitacyjnym • Podróżnik w rakiecie kosmicznej z wyłączonymi silnikami • Naukowcy pracujący na stacji kosmicznej ISS poruszającej się na wysokości ok. 400 km nad powierzchnią Ziemi • Samolot rozpędzony (w ruchu parabolicznym) z wyłączonymi silnikami (lokalne laboratoria nieważkości)