ogarniam.edu.pl
Klasa
Zacznij naukę →Zacznij →

ogarniam.edu.pl · Fizyka · Wymagania przekrojoweklasa 1 LO · fiszki i quiz: ogarniam.edu.pl/lo/1/fizyka/narzedzia-matematyczne-w-fizyce/

Fizyka · Wymagania przekrojowe · kl. 1

Narzędzia matematyczne w fizyce

Fizyka bez matematyki nie ruszy. Przejrzyj cztery narzędzia, które będą wracać w każdym zadaniu z mechaniki.

ok. 4 min czytania10 fiszek8 pytań w quizie🔊 Posłuchaj notatki

1Funkcja liniowa

  • Oznaczenia: y – wartość funkcji; x – argument; a – współczynnik kierunkowy (nachylenie); b – wartość y dla x = 0.
Zapamiętaj

y = a · x + b. Wykres to prosta. Startujesz od b, a gdy x rośnie o 1, y zmienia się o a.

  • W fizyce: v = v0 + a · t (v – prędkość [m/s], v0 – prędkość początkowa [m/s], a – przyspieszenie [m/s²], t – czas [s]). Nachylenie v(t) to a, wyraz wolny to v0.
  • Przykład. Dane: v0 = 2 m/s, a = 3 m/s², t = 4 s. Wzór: v = v0 + a · t.
  • Obliczenia: v = 2 m/s + 3 m/s² · 4 s = 14 m/s. Odpowiedź: v = 14 m/s.

2Funkcja kwadratowa

  • Funkcja kwadratowa y = a · x2 + b · x + c ma wykres w kształcie paraboli; znak a decyduje, czy ramiona idą w górę, czy w dół.
  • W fizyce: droga w ruchu jednostajnie przyspieszonym z miejsca s = a · t2 przez 2 (s – droga [m], a – przyspieszenie [m/s²], t – czas [s]). Wykres s(t) to gałąź paraboli.
  • Czas dwa razy dłuższy to droga cztery razy większa. Dla a = 2 m/s²: po 3 s mamy 9 m, a po 6 s aż 36 m.
Sprawdź, czy rozumiesz

Czas ruchu z miejsca wydłużono dwa razy. Droga w ruchu jednostajnie przyspieszonym

3Trygonometria w trójkącie prostokątnym

αprzyległaprzeciwległaprzeciw-prostokątnasin α = przeciwległa : przeciwprostokątnacos α = przyległa : przeciwprostokątnatg α = przeciwległa : przyległa
Boki trójkąta prostokątnego względem kąta α
  • Oznaczenia: α – kąt ostry; sin, cos, tg – sinus, cosinus i tangens tego kąta (liczby bez jednostki).
Zapamiętaj

sin α = przeciwległa przez przeciwprostokątna, cos α = przyległa przez przeciwprostokątna, tg α = przeciwległa przez przyległa

kątsincostg
30°1 przez 2pierwiastek z 3 przez 2pierwiastek z 3 przez 3
45°pierwiastek z 2 przez 2pierwiastek z 2 przez 21
60°pierwiastek z 3 przez 21 przez 2pierwiastek z 3
  • Rampa o długości 5 m nachylona pod kątem 30° wznosi się na 5 m · sin 30° = 2,5 m, a jej rzut poziomy to 5 m · cos 30° ≈ 4,3 m.
  • Na poziomie podstawowym zwykle wystarczy twierdzenie Pitagorasa; sinus i cosinus są niezbędne na rozszerzeniu (składowe sił, równia, rzuty).
Uwaga na błąd

Mylenie sinusa z cosinusem i liczenie w radianach zamiast w stopniach. Sinus „należy” do boku naprzeciw kąta, a kalkulator ustaw na DEG.

4Twierdzenie Pitagorasa

Zapamiętaj

a2 + b2 = c2, gdzie a i b to przyprostokątne, a c to przeciwprostokątna.

  • Liczysz nim wypadkową dwóch prostopadłych sił albo przemieszczenie. Turysta idzie 6 km na północ i 8 km na wschód: przemieszczenie pierwiastek z 36 + 64 km = 10 km, droga 14 km.
Sprawdź, czy rozumiesz

Jak brzmi definicja sinusa kąta ostrego w trójkącie prostokątnym?

✎Ściąga: Narzędzia matematyczne w fizyce

Najważniejsze w pigułce – przeczytaj tuż przed kartkówką lub sprawdzianem.

  • y = a · x + b. Wykres to prosta. Startujesz od b, a gdy x rośnie o 1, y zmienia się o a.
  • sin α = przeciwległa przez przeciwprostokątna, cos α = przyległa przez przeciwprostokątna, tg α = przeciwległa przez przyległa
  • a2 + b2 = c2, gdzie a i b to przyprostokątne, a c to przeciwprostokątna.
  • Oznaczenia: y – wartość funkcji; x – argument; a – współczynnik kierunkowy (nachylenie); b – wartość y dla x = 0.
  • Przykład. Dane: v0 = 2 m/s, a = 3 m/s², t = 4 s. Wzór: v = v0 + a · t.
  • Funkcja kwadratowa y = a · x2 + b · x + c ma wykres w kształcie paraboli; znak a decyduje, czy ramiona idą w górę, czy w dół.
  • Oznaczenia: α – kąt ostry; sin, cos, tg – sinus, cosinus i tangens tego kąta (liczby bez jednostki).

?Quiz: powtórz przed kartkówką

8 pytań w stylu kartkówki i sprawdzianu. Odpowiedz w myślach, potem sprawdź odpowiedź. Rozwiąż quiz z wynikiem – każda odpowiedź ma wyjaśnienie.

  1. Prędkość w ruchu jednostajnie przyspieszonym zapisujemy jako v = v0 + a · t. Jakiego rodzaju to funkcja czasu?

    1. Awykładnicza
    2. Bliniowa
    3. Codwrotnie proporcjonalna
    4. Dkwadratowa
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź B: liniowa – Prędkość zależy od czasu w pierwszej potędze, więc wykres v(t) jest prostą.

  2. Ile wynosi prędkość po 4 s, gdy v0 = 2 m/s i a = 3 m/s²?

    1. A12 m/s
    2. B14 m/s
    3. C5 m/s
    4. D20 m/s
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź B: 14 m/s – v = 2 m/s + 3 m/s² · 4 s = 14 m/s; wynik 20 m/s powstaje, gdy pomnożymy (2 + 3) przez 4.

  3. Ciało rusza z miejsca z a = 2 m/s². Ile wynosi droga po 3 s?

    1. A6 m
    2. B18 m
    3. C9 m
    4. D3 m
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź C: 9 m – s = a · t2 przez 2 = 2 · 9 przez 2 m = 9 m.

  4. Czas ruchu z miejsca wydłużono dwa razy. Droga w ruchu jednostajnie przyspieszonym

    1. Anie zmieniła się
    2. Bwzrosła dwa razy
    3. Cwzrosła cztery razy
    4. Dwzrosła osiem razy
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź C: wzrosła cztery razy – Skoro s ~ t2, to podwojenie t daje czterokrotne s.

  5. Jak brzmi definicja sinusa kąta ostrego w trójkącie prostokątnym?

    1. Aprzeciwprostokątna : przeciwległa
    2. Bprzeciwległa : przyległa
    3. Cprzyległa : przeciwprostokątna
    4. Dprzeciwległa : przeciwprostokątna
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź D: przeciwległa : przeciwprostokątna – sin α to stosunek przyprostokątnej leżącej naprzeciw kąta do przeciwprostokątnej.

  6. Rampa ma 5 m długości i kąt nachylenia 30°. Na jaką wysokość się wznosi?

    1. A5 m
    2. B2,5 m
    3. C10 m
    4. D4,3 m
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź B: 2,5 m – h = 5 m · sin 30° = 2,5 m, a 4,3 m to długość rzutu poziomego (cos 30°).

  7. Dwie siły 6 N i 8 N są prostopadłe. Ile wynosi ich wypadkowa?

    1. A10 N
    2. B48 N
    3. C14 N
    4. D2 N
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź A: 10 N – Z twierdzenia Pitagorasa pierwiastek z 36 + 64 N = 10 N.

  8. Jak wygląda wykres funkcji kwadratowej?

    1. Apółprosta
    2. Bhiperbola
    3. Cprosta
    4. Dparabola
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź D: parabola – Wykresem y = a · x2 + b · x + c jest parabola.

Cały dział „Wymagania przekrojowe”: ściąga i próbny sprawdzian →

Kartkówka albo sprawdzian już blisko?

Rozwiąż quiz z wynikiem i powtórz materiał na fiszkach. Każda odpowiedź ma wyjaśnienie, a postęp zapisuje się bez zakładania konta.

Więcej: Fizyka, klasa 1

Badania w fizycePomiary i niepewność pomiarowaNiepewności pomiarowe i dopasowanie prostejWielkości wektorowe i skalarneAnaliza danych i wykresyRachunek wektorowy i trygonometriaPodstawowe pojęcia kinematykiPrędkośćRównanie ruchu i ruch względnyPrzyspieszenieRuch jednostajny prostoliniowyRuch prostoliniowy zmiennyRuch zmienny – wykresy a(t), zadania i przyspieszenie w ruchu krzywoliniowymRuch po okręguPrędkość kątowa i ruch po okręgu ze zmienną prędkościąRzut poziomy i rzut ukośnyDoświadczenia z kinematykiSiła i jej cechyRodzaje siłUkłady nieinercjalne i siły bezwładnościZasady dynamiki NewtonaTarcieRównia pochyła i zadania z tarciemSiła dośrodkowaDynamika ruchu po okręguDoświadczenia z dynamikiPraca mechanicznaMocEnergia mechaniczna i jej zasada zachowaniaPraca siły zmiennej, twierdzenie o pracy i energiiMoc w ruchu i sprawność urządzeńPęd, zasada zachowania pędu i zderzeniaDoświadczenia: praca, moc, energiaCiśnienieSiła wyporu i prawo ArchimedesaCiśnienie całkowite, naczynia połączone i pływanie ciałDoświadczenia z hydrostatykiPrawo powszechnego ciążeniaPrzyspieszenie grawitacyjne i prawa KepleraUkład Słoneczny, Galaktyka i WszechświatPrędkości kosmiczne i ruch satelitówSatelity, nieważkość i przeciążenieBryła sztywna i moment siłyMoment bezwładności i dynamika ruchu obrotowegoEnergia kinetyczna ruchu obrotowegoPlanowanie doświadczeńPrzeprowadzanie pomiarówAnaliza wynikówWybrane doświadczenia w klasie 1Wyznaczanie przyspieszenia ziemskiego wahadłem