1Kinematyka i dynamika
- Oznaczenia: s – droga [m]; t – czas [s]; v – szybkość [m/s]; a – przyspieszenie [m/s²]; F – siła [N]; m – masa [kg]; r – promień okręgu [m]; I – moment bezwładności [kg·m²]; ω – prędkość kątowa [rad/s].
| doświadczenie | co mierzysz | jak opracowujesz | wniosek |
|---|---|---|---|
| ruch jednostajny (pęcherzyk w rurce) | czas przebycia kolejnych odcinków | v = s / t, wykres s(t) | prosta, v = const |
| ruch jednostajnie przyspieszony (kulka na rynience, start ze spoczynku) | czas t przebycia drogi s od startu | a = 2s / t², wykres s(t²) | prosta przez początek układu |
| II zasada dynamiki (wózek) | przyspieszenie przy różnych siłach i masach | a = 2s / t², wykres a(F) | a ~ F, a ~ 1/m |
| siła dośrodkowa (jakościowo) | naciąg nitki przy zmianie m, v, r | porównanie jakościowe | rośnie z m i v, maleje z r (przy stałym v) |
| układy przyspieszające (jakościowo) | zachowanie kulki na ruszającym wózku | obserwacja | względem wózka kulka toczy się do tyłu (bezwładność) |
2Wypór, tarcie, zderzenia i obroty
| doświadczenie | co mierzysz | jak opracowujesz | wniosek |
|---|---|---|---|
| siła wyporu | wskazanie siłomierza w powietrzu F₁ i w cieczy F₂ | Fw = F₁ − F₂ | wypór rośnie z gęstością cieczy |
| (R) współczynnik tarcia statycznego na równi | wysokość h i podstawa d w chwili ruszenia klocka | μs = tg αgr = h / d | μs zależy od rodzaju powierzchni |
| (R) zderzenia | masy i prędkości przed i po zderzeniu | porównanie sum pędów | pęd zachowany w granicach niepewności |
| (R) zachowanie momentu pędu | obrót na krześle obrotowym z hantlami | obserwacja ω przy zmianie I | mniejsze I, większe ω |
| (R) bryły o różnym I | czasy staczania kuli, walca, obręczy | porównanie czasów | najszybsza kula, najwolniejsza obręcz |
- αgr – kąt, przy którym klocek rusza; h – wysokość uniesionego końca równi [m]; d – jej podstawa, mierzona poziomo [m].
Klocek rusza na równi, gdy wysokość wynosi h = 30 cm, a podstawa (poziomo) d = 60 cm. Ile wynosi μs?
μs = tg αgr = h / d = 30 / 60 = 0,5.
To jedno z 8 pytań quizu. Rozwiąż cały quiz →
3Przykład: współczynnik tarcia kinetycznego
- Oznaczenia: μk – współczynnik tarcia kinetycznego (bez jednostki); F – wskazanie siłomierza [N]; N – nacisk [N]; g – przyspieszenie ziemskie [m/s²].
- Dane: klocek m = 0,5 kg ciągnięty poziomo ruchem jednostajnym, F = 1,5 N, g = 10 m/s².
- Wzór: μk = F przez m · g, bo przy ruchu jednostajnym tarcie równa się F, a nacisk N = m · g.
- Obliczenia: μk = 1,5 N przez 0,5 · 10 N = 0,3.
- Odpowiedź: μk = 0,3.
Zawsze: kilka powtórzeń, średnia, niepewność, wykres z dopasowaną prostą, wniosek odniesiony do hipotezy.
Odczyt siłomierza w chwili ruszania klocka: to maksymalne tarcie statyczne, większe od kinetycznego.
✎Ściąga: Wybrane doświadczenia w klasie 1
Najważniejsze w pigułce – przeczytaj tuż przed kartkówką lub sprawdzianem.
- Zawsze: kilka powtórzeń, średnia, niepewność, wykres z dopasowaną prostą, wniosek odniesiony do hipotezy.
- Oznaczenia: s – droga [m]; t – czas [s]; v – szybkość [m/s]; a – przyspieszenie [m/s²]; F – siła [N]; m – masa [kg]; r – promień okręgu [m]; I – moment bezwładności [kg·m²]; ω – prędkość kątowa [rad/s].
- Oznaczenia: μk – współczynnik tarcia kinetycznego (bez jednostki); F – wskazanie siłomierza [N]; N – nacisk [N]; g – przyspieszenie ziemskie [m/s²].
- Dane: klocek m = 0,5 kg ciągnięty poziomo ruchem jednostajnym, F = 1,5 N, g = 10 m/s².
- Wzór: μk = F przez m · g, bo przy ruchu jednostajnym tarcie równa się F, a nacisk N = m · g.
- Obliczenia: μk = 1,5 N przez 0,5 · 10 N = 0,3.
- Odpowiedź: μk = 0,3.
?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.
Z jakiego wzoru liczysz przyspieszenie kulki toczącej się ze spoczynku po rynience?
- Aa = s / (2t²)
- Ba = 2s / t²
- Ca = s / t²
- Da = s / t
Sprawdź odpowiedź
Odpowiedź B: a = 2s / t² – Z s = a t² / 2 dla ruchu od spoczynku.
Jaki wykres daje prostą w doświadczeniu z ruchem jednostajnie przyspieszonym od spoczynku?
- Av(s)
- Bs(t²)
- Cs(t)
- Dt(s)
Sprawdź odpowiedź
Odpowiedź B: s(t²) – s = a t² / 2, więc s jest proporcjonalne do t².
Co sprawdzasz w doświadczeniu z wózkiem i ciężarkami?
- ATylko wartość g
- BZależność siły od czasu
- CZależność przyspieszenia od siły i od masy
- DTylko współczynnik tarcia
Sprawdź odpowiedź
Odpowiedź C: Zależność przyspieszenia od siły i od masy – To badanie II zasady dynamiki: a ~ F i a ~ 1/m.
Osoba na krześle obrotowym przyciąga hantle do klatki piersiowej. Co się dzieje?
- AObraca się szybciej, bo zmalał moment bezwładności
- BPrędkość kątowa się nie zmienia
- CZatrzymuje się
- DObraca się wolniej, bo zmalał moment bezwładności
Sprawdź odpowiedź
Odpowiedź A: Obraca się szybciej, bo zmalał moment bezwładności – L = I · ω jest stałe, więc gdy I maleje, ω rośnie.
Siłomierz pokazuje 1,5 N przy jednostajnym ruchu klocka 0,5 kg po poziomym stole (g = 10 m/s²). Ile wynosi μk?
- A0,75
- B3
- C0,03
- D0,3
Sprawdź odpowiedź
Odpowiedź D: 0,3 – μk = F / (m·g) = 1,5 / 5 = 0,3.
Dlaczego nie odczytujesz siły tarcia w chwili ruszania klocka, gdy badasz tarcie kinetyczne?
- ASiłomierz w tej chwili nie działa
- BWtedy tarcie wynosi zero
- CWtedy klocek ma inną masę
- DTo maksymalne tarcie statyczne, większe od kinetycznego
Sprawdź odpowiedź
Odpowiedź D: To maksymalne tarcie statyczne, większe od kinetycznego – Do μk potrzebna jest siła przy ruchu jednostajnym.
Klocek rusza na równi, gdy wysokość wynosi h = 30 cm, a podstawa (poziomo) d = 60 cm. Ile wynosi μs?
- A0,3
- B2
- C0,6
- D0,5
Sprawdź odpowiedź
Odpowiedź D: 0,5 – μs = tg αgr = h / d = 30 / 60 = 0,5.
Kula, walec i obręcz staczają się z tej samej równi. Która dotrze na dół najpóźniej?
- AWszystkie jednocześnie
- BObręcz
- CWalec
- DKula
Sprawdź odpowiedź
Odpowiedź B: Obręcz – Obręcz ma największy moment bezwładności (I = m r²), więc najwięcej energii przypada na jej obrót.
Cały dział „Doświadczenia i obserwacje”: 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.