kategória

Biológia állatok Fizikai Földrajz Kémia Matematika Növénytan Számítógépes

Filozófia

Az SI-mértékrendszer

fizikai

egyéb tételek

Magneses jelenségek

REOLÓGIA

Lézeres tavolsagmérés

FIZIKAI. KOLLOKVIUMI TÉTELEK

Az SI-mértékrendszer

aLAPFOGALMAK

A fizika a jelenségeket mennyiségileg is jellemzi.

fizikai mennyiség = mérõszám mértékegység

Ahhoz, hogy egy mennyiséget mérni tudjunk, a mennyiségnek valamely rögzített értékét kell alapul választani. A mennyiségnek ezt az alapul választott, rögzített értékét mértékegységnek nevezzük.

A mérés a megmérendõ mennyiség és a mértékegység összehasonlítása.

Az SI-mértékrendszer

System International (SI):

A fizika minden területére alkalmazható, nemzetközileg egységes mértékrendszer.

Alapmennyiségek:

Azok a fizikai mennyiségek, melyek más mennyiségekkel nem fejezhetõk ki.

Az SI rendszer 7 alapmennyiséget használ. Ezek jele mellett meg kell ha 515e46f tározni a mértékegységet is (alap mértékegységek ), pontosan meg kell adni, hogy mit veszünk egységnyinek. (Pl. 1kg- on a Nemzetközi Súly és Mértékügyi Hivatalban, Sevres-ben õrzött platina-iridium henger tömegét értjük.)

A 7 alapmennyiség a következõ:

név jel mértékegység

hosszúság l (s , r , d ) 1 m (méter)

idõ t 1 s (másodperc)

tömeg m 1 kg (kilogramm)

anyagmennyiség n 1 mol

hõmérséklet T 1 K (kelvin)

áramerõsség I 1 A (amper)

fényerõsség I_v 1 cd (kandela)

Származtatott mennyiségek:

Olyan fizikai mennyiségek, melyek más mennyiségek segítségével értelmezhetõk.

A származtatott mennyiségek mértékegységei levezethetõk az alapmennyiségek mértékegységeibõl. Pl. sebesség = út/idõ , a sebesség mértékegysége = út mértékegysége/idõ mértékegysége = m/s

Kiegészítõ mennyiségek:

Melyekrõl még nem eldöntött, hogy alap, vagy származtatott mennyiségek.

Ezek : a síkszög és a térszög. Jelük valamelyik görög kisbetû ( a b g

A síkszög mértékegységeként a fizikai képletekben mindig a radiánt (rad) használjuk. 1 radián a kör sugarával egyenlõ hosszúságú körívhez tartozó középponti szög.

Egy szög radiánban mért értékét egyszerûen meghatározhatjuk a szöghöz tartozó ívhossz és sugár hányadosával. ( pl. a 360 -hoz tartozó körív a kör kerülete , azaz 2rp, így a= 2rp/r = 2p rad )

a = i / r

Prefixumok:

Az SI-egységek a gyakorlatban igen sokszor túlságosan kicsinek vagy nagynak bizonyulnak. Ilyenkor az egységeket 10 pozitív vagy negatív egész kitevõjû hatványával szorozzuk és egy a mértékegység elé írt betûvel jelöljük. Pl. cm (centiméter)

A prefixum neve jele szorzótényezõ

exa E 10¹⁸

peta P 10¹⁵

tera T 10¹²

giga G 10⁹

mega M 10⁶

kilo k 10³

hekto h 10²

deka da 10¹

deci d 10^-1

centi c 10^-2

milli m 10^-3

mikro m 10^-6

nano n 10^-9

piko p 10^-12

femto f 10^-15

atto a 10^-18

kinematika

A fizikának a mozgások idõbeli leírásával foglalkozó ága.

Az egyenes vonalú egyenletes mozgás

Egyenes pályán mozgó test egyenlõ idõközönként egyenlõ utakat tesz meg.

s t

v: sebesség

mértékegysége:

( 1 sebességgel 1s alatt 1 m utat tesz meg a test )

Mértékegységként használni szoktuk a is.

(A képletet kivéve csak a használható képletbe történõ behelyettesítéskor.)

A sebesség vektor mennyiség. Nagysága mellett iránya is jellemzi.

A sebesség az elmozdulás vektornak és az idõnek a hányadosa.

A sebesség relatív mennyiség. Számértéke függ a vonatkoztatási rendszer megválasztásától.

(Ha a feladat nem említi a vonatkoztatási rendszert, akkor értelemszerûen a földhöz viszonyított vonatkoztatási rendszert használunk.)

A sebesség-idõ függvény görbe alatti területe megadja az utat.

( a sebesség-idõ függvény integráljával adható meg az út.)

Változó mozgások

egyenes vonalú görbe vonalú

a sebesség vektor nagysága változik, iránya nem változik

a sebesség vektor iránya változik, nagysága is változhat

Pillanatnyi sebességen azt a sebességet értjük, amivel a test tovább mozogna, ha a mozgásváltozást okozó erõhatás megszûnne. A pillanatnyi sebesség iránya mindig a pálya érintõjének irányába mutat.

Átlagsebesség az a sebesség, amivel a test az adott utat ugyanannyi idõ alatt tenné meg, mint a változó mozgással. Jele: (vagy v_átl. )

Vigyázat! Az átlagsebesség nem egyezik meg a sebességek átlagával!

Egyenes vonalú egyenletesen változó mozgás

A test egyenes vonalú pályán halad és sebessége az idõvel egyenes arányban változik, a megtett út pedig az idõ négyzetével arányos.

v t s t²

Egyszerûbb a mozgás vizsgálata, ha a kezdõsebesség nélkül mozog a test.

v₀= 0

állandó azt jelzi, hogy mennyire gyorsan változik a sebesség, ezért gyorsulásnak nevezzük.

A gyorsulás jele : a

mértékegysége: : s

A pillanatnyi sebesség : v = a t képlettel számítható ki.

Az út a sebesség-idõ függvény görbe alatti területével meghatározható:

Az egyenes vonalú egyenletesen gyorsuló mozgás út-idõ függvénye:

a függvény egy parabola

a megtett út az idõ négyzetével arányosan változik

Az egyenes vonalú egyenletesen változó mozgás általános összefüggései

v₀ ¹

v₀ v Dv = v - v0

képlettel határozható meg a test pillanatnyi sebessége

Az út a sebesség-idõ függvény görbe alatti területével kiszámítható

(a pontozással jelölt trapéz területe)

Ez a négyzetes úttörvény.

Lassuló mozgás:

A kezdõsebesség nagyobb, mint egy késõbbi idõpontban a sebesség, ezért a gyorsulás negatív elõjelû.

A gyorsulásra, a pillanatnyi sebességre, az útra felírható összefüggések alakja változatlan.

A lassuló mozgás grafikonjai:

Az egyenlõ idõközönként megtett út egyre kisebb.

Szabadesés

Testek légüres térben történõ esése. ( légüres térben a különbözõ alakú, tömegû tárgyak egyformán esnek - Galilei)

A szabadesés egyenletesen gyorsuló mozgás.

Gyorsulását nehézségi gyorsulásnak nevezzük (g). Iránya függõlegesen lefelé mutat, értéke függ a földrajzi helytõl.

Magyarországon az átlagos értéke: g = 9.81

g értéke a sarkok felé haladva nõ, az egyenlítõ felé haladva csökken, a tengerszinttõl mért távolság nõvekedtével csökken. Helyi értékét a közetek sûrûsége kismértékben befolyásolja ( vasérc kõolaj lelõhely felkutatásánál figyelembe veszik - Eötvös féle torziós inga)

A szabadesés matematikai összefüggései:

v₀ = 0