Fizika tiria:

·     fizikinius reiškinius;

·     fizikinius kūnus;

·     medžiagas ir jų savybes.

Įvairūs gamtoje vykstantys kitimai.

Reiškiniai, kurių metu vienos medžiagos nevirsta kitomis.

Skirstomi į:

·        mechaninius (krinta obuolys);

·        šiluminius (tirpsta ledas);

·        elektromagnetinius (žaibuoja);

·        šviesos (vaivorykštė).

Reiškiniai, kurių metu vienos medžiagos virsta kitomis.

Rūgsta pienas, rūdija vinis, dega žvakė ir kt.

Bet kuris daiktas.

Pieštukas, smiltelė, Žemė, žmogus ir kt.

Tai, iš ko padaryti kūnai.

Skirstomos į natūralias ir dirbtines.

Tam tikras kūnų arba reiškinių savybes išreiškiantys skaičiai.

Absoliuti dauguma fizikinių dydžių turi matavimo vienetus. Norint išmatuoti dydį, reikia jį palyginti su to dydžio matavimo vienetu. Fizikoje vartojama tarptautinė fizikinių dydžių vienetų sistema, sutrumpintai žymima SI.

Užrašas [ l ] = 1 m skaitomas taip:

pagrindinis ilgio matavimo vienetas SI sistemoje yra vienas metras.

[ t ] = 1 s – sekundė.

Kartotiniai vienetai:

1 h = 3600 s

1 min = 60 s

Matuojamas laikrodžiais, sekundmačiais.

[ l ] = 1 m – metras.

Kartotinis vienetas:

1 km = 1000 m = 10³ m

Daliniai vienetai:

1 dm = 0,1 m

1 cm = 0,01 m = 10^-2 m

1 mm = 0,001 m = 10^-3 m

Matuojamas liniuotėmis, matavimo juostomis.

[ S ] = 1 m² – kvadratinis metras.

Kartotiniai:

1 km² = 1000000 m² = 10⁶ m²

1 ha = 10000 m² = 10⁴ m²

1a = 100 m² = 10² m²

Daliniai:

1 dm² = 0,01 m² = 10^-2 m²

1 cm² = 0,0001 m² = 10^-4 m²

1 mm² = 0,000001 m² = 10^-6 m²

[ V ] = 1 m³ – kubinis metras.

Daliniai:

1 dm³ (1 l) = 0,001 m³ = 10^-3 m³

1 cm³ (1 ml) = 0,000001 m³ = 10^-6 m³

1 mm³ = 0,000000001 m³ = 10^-9 m³

[ m ] = 1 kg – kilogramas.

Kartotinis:

1 t = 1000 kg = 10³ kg

Daliniai:

1 g = 0,001 kg = 10^-3 kg

1 mg = 0,000001 kg = 10^-6 kg

Matuojama svarstyklėmis, arba apskaičiuojama pagal formulę

m = rV.

Medžiagos tūrio vieneto (1 m³ arba 1 cm³) masė.

Lygus kūno masės ir jo tūrio dalmeniui:

.

[ r ] = 1 kg/m³   .

r = 2700 kg/m³ reiškia, kad 1m³ medžiagos masė lygi 2700 kg.

Perdirbimas: 2700 kg/m³ = 2,7 g/cm³.

                     (1000 kg/m³ = 1 g/cm³).

Kūnas, kurio atžvilgiu nustatoma kito kūno padėtis.

Pasirenkamas laisvai.

Atskaitos sistemą sudaro:

·        atskaitos kūnas;

·        koordinačių sistema;

·        prietaisas matuoti laikui.

Laiką matuoti tenka tada, kai kūnas juda.

Kūno padėties kitimas kitų kūnų atžvilgiu.

Judėjimas reliatyvus - skirtingas įvairių atskaitos sistemų atžvilgiu.

Kūno judėjimo linija.

Kūno nueitas atstumas (trajektorijos ilgis).

[ s ] = 1 m   .

Per laiko vienetą (1 s, 1 h) kūno nueitas kelias.

Lygus kūno nueito kelio ir judėjimo laiko dalmeniui:

.

[ v ] = 1 m/s   .

v = 72 km/h => t = 1 h

                          s = 72 km.

Perdirbimas: 72 km/h =  = 20 m/s

Vidutinio greičio samprata taikoma tada, kai judėjimas netolyginis.

   .

Jam apskaičiuoti reikia viso kelio:

s = s₁ + s₂ + …

ir viso laiko:

t = t₁ + t₂ + … .

Kūno greitis bet kuriuo laiko momentu.

Jį rodo automobilio spidometras.

Judėjimas, kai kūno greitis per bet kuriuos lygius laiko tarpus pakinta vienodai.

Greičio pokytis per 1 sekundę.

Lygus greičio pokyčio ir laiko, per kurį tas pokytis įvyko, santykiui:

.

[ a ] = 1 m/s²   .

a = 5 m/s² => t = 1 s

                       v - v₀ = 5 m/s.

t – laikas;

v –  galinis greitis;

v₀ –  pradinis greitis.

Jeigu kūno neveikia kiti kūnai, jis išlaiko rimtį, arba juda tiesiai ir tolygiai.

Šis dėsnis kartais vadinamas I Niutono dėsniu.

Reiškinys, kai neveikiamas kūnas išlaiko rimtį, arba juda tiesiai ir tolygiai.

Kūnų savybė išlaikyti rimtį, arba tiesiaeigį tolyginį judėjimą.

Inertiškumą apibūdina masė. Kuo kūnas inertiškesnis, tuo jo masė didesnė.

·     Vienų kūnų poveikis kitiems.

·     Fizikinis dydis, apibūdinantis tą poveikį.

[ F ] = 1 N - niutonas   .

1 N = 1 kgm/s² .

Matuojama dinamometrais.

·     Keičia kūno greitį (sukelia pagreitį).

·     Kečia kūno formą (deformuoja).

Jėgos poveikis priklauso nuo jos didumo, krypties, veikimo taško.

Kūno pagreitis tiesiog proporcingas veikiančiai jėgai ir atvirkščiai proporcingas kūno masei:

   .

Tai II Niutono dėsnis.

Patogiau naudotis formule

F = ma   .

Veiksmo ir atoveikio jėgos yra lygios, tik priešingų krypčių.

Sunkio, tamprumo, trinties.

Tai visų kūnų tarpusavio trauka.

Pastebima tik tarp didelės masės kūnų.

Žemės traukos jėga.

F = mg   .

Pagreitis, kuriuo kūnai krinta tuštumoje. Visiems kūnams vienodas.

g = 9,81 m/s² » 10 m/s²  .

Laisvasis kūnų kritimas (tuštumoje) yra tolygiai kintamas judėjimas.

Kūno formos ir matmenų pakitimas.

Atsiranda dėl kūną veikiančių jėgų.

Jėga, kuri atsiranda deformuotame kūne.

Jėga, kuria Žemės traukiamas kūnas veikia atramą arba pakabą:

P = mg   .

[ P ] = 1 N

Būsena, kai kūno svoris (ne masė!) lygus nuliui.

Nesvarūs yra visi laisvai krintantys kūnai.

Jėga, kuri atsiranda vienam kūnui judant arba bandant pajudėti kito kūno paviršiumi.

·     Lietimosi paviršių gruoblėtumas.

·     Besiliečiančių kūnų molekulių tarpusavio trauka.

Trintį mažina:

·     tepimas;

·     guoliai.

·     Rimties (tarp batų padų ir žemės).

·     Slydimo (tarp pačiūžų ir ledo).

·     Riedėjimo (tarp kamuolio ir žemės).

F_rimties » F_slydimo > F_riedėjimo .

Jėga, veikiantį kūną taip, kaip keletas vienu metu veikiančių jėgų.

1.            Kūną turi veikti jėga.

2.            Kūnas turi judėti.

Mechaninis darbas atliekamas tik tada, kai tenkinamos abi sąlygos.

Mechaninis darbas lygus jėgos ir kelio sandaugai:

A = Fs   .

[ A ] = 1 J   - džaulis   .

1 J = 1 N×s   .

Tai darbas, atliktas per 1 sekundę.

Lygi darbo ir laiko, per kurį jis buvo atliktas, dalmeniui:

   .

[ N ] = 1 W   - vatas   .

1 W = 1 J/s   .

N = 5 W => t = 1 s,

                     A = 5 J.

Technikoje plačiai vartojamas nestandartinis galios vietas - arklio galia:

1 AG = 735,5 W.

Fizikinis dydis, rodantis, kokį darbą gali atlikti kūnas ar kūnų sistema.

[ E ] = 1 J   .

Mechaninė energija skirstoma į:

·     potencinę;

·     kinetinę.

Energija, kurios turi kūnas dėl

·     sąveikos su kitais kūnais;

·     atskirų savo dalių tarpusavio sąveikos.

·     nuo žemės pakeltas akmuo;

·     ištempta spyruoklė.

E_p = mgh   .

Energija, kurios turi kūnas dėl savo judėjimo:

   .

m - kūno masė;

v - kūno greitis.

Uždaros sistemos bendras energijos kiekis nekinta.

Izoliuota kūnų grupė.

Absoliučiai uždarų sistemų nėra.

Trumpiausias atstumas nuo kūno sukimosi ašies (atramos taško) iki jėgos veikimo linijos.

Jėgos ir jos peties sandauga:

M = Fl   .

[ M ] = 1 Nm   .

Kuo didesnis jėgos momentas, tuo stipresnis jos sukamasis poveikis.

Kūnas nesisuka, kai jėgos momentas, sukantis kūną pagal laikrodžio rodyklę, lygus jėgos momentui, sukančiam kūną prieš laikrodžio rodyklę:

F₁l₁ = F₂l₂   .

Daugeliu atvejų patogiau laikyti, jog visa kūno masė sutelkta viename taške - masės centre.

Vienalyčio kūno masės centras sutampa su geometriniu centru.

·     Kūno pusiausvyra pastovi, kai jis, paveiktas išorinės jėgos, grįžta į pradinę padėtį.

·     Kūno su įtvirtinta sukimosi ašimi pusiausvyra pastovi, kai jo masės centras yra žemiau sukimosi ašies.

·     Kūno pusiausvyra nepastovi, kai jis, paveiktas išorinės jėgos, tolsta nuo pradinės padėties.

·     Kūno su įtvirtinta sukimosi ašimi pusiausvyra nepastovi, kai jo masės centras yra aukščiau sukimosi ašies.

·     Kūno pusiausvyra beskirtė, kai jis, bet kaip pakeitus padėtį, išlieka pusiausviras.

·     Kūno su įtvirtinta sukimosi ašimi pusiausvyra beskirtė, kai jo masės centras sutampa su sukimosi ašimi.

·     Keletą atramos taškų turintis kūnas yra pusiausviras, jei iš jo masės centro nuleistas statmuo atsiduria tarp atramos taškų.

·     Juo didesnis kūno atramos plotas ir juo žemiau yra jo masės centras, tuo pastovesnė to kūno pusiausvyra.

·     Svertas.

·     Skridinys.

·     Suktuvas.

¨  Nuožulnioji plokštuma.

¨  Pleištas.

¨  Sraigtas.

Visi jie skirti palengvinti darbui.

Kietasis kūnas, kuris, jėgų veikiamas, gali pasisukti apie atramos tašką (sukimosi ašį).

Svirtinės svarstyklės, dviračio pedalas, replės, durų rankena, ranka, žandikaulis…

Svertas pusiausviras tada, kai jį veikiančios jėgos atvirkščiai proporcingos jų pečiams:

   .

·        Nelaimima jėgos.

·        Nepralaimima kelio.

·        Keičiama jėgos kryptis.

·        2 kartus laimima jėgos.

·        2 kartus pralaimima kelio.

·        Nekeičiama jėgos kryptis.

·        Laimima jėgos.

·        Pralaimima kelio.

·        Keičiama jėgos kryptis.

·        Laimima jėgos (tiek kratų, kiek kartų l daugiau už h).

·        Pralaimima kelio (tiek kratų, kiek kartų l daugiau už h).

   .

Kiek kartų laimime jėgos, tiek kartų pralaimime kelio.

Nei vienu mechanizmu nelaimima darbo.

Naudingojo ir viso atlikto darbo santykis:

   .

·        Visas darbas - mechanizmo atliktas darbas.

·        Naudingas darbas - be mechanizmo atliktas darbas.

·        A_n < A_v ; h < 1 (arba h < 100 %).

Jėga, statmenai veikianti 1 m2 plotą.

Lygus jėgos ir jos statmenai veikiamo ploto dalmeniui:

   .

[ p ] = 1 Pa   - paskalis   .

1 Pa = 1 N/m²    .

Slėgis didinamas:

·     didinant jėgą,

·     mažinant atramos plotą.

Slėgis mažinamas:

·     mažinant jėgą,

·     didinant atramos plotą.

Kietieji kūnai slėgį perduoda jėgos veikimo kryptimi.

Skysčiai ir dujos išorinį slėgį perduoda visomis kryptimis vienodai.

Proporcingas skysčio tankiui ir skysčio stulpelio aukščiui (gyliui):

p = rgh   .

Skysčių (ir dujų) slėgis matuojamas manometrais.

Du arba keletas indų, sujungtų vienas su kitu.

Arbatinukas, vandentiekis, šliuzai, automobilio stabdžiai, hidraulinis presas…

1.            Bet kokios formos susisiekiančiuose induose vienalyčio nejudančio skysčio lygis yra vienodas.

2.            Nevienalyčių skysčių stulpelių aukštis atvirkščiai proporcingas jų tankiui:

   .

Stūmoklius veikiančios jėgos atvirkščiai proporcingos jų plotams:

   _.

Žemę gaubiantis oro sluoksnis.

r_vid = 1,3 kg/m³. M = 29 g/mol.

Normalus atmosferos slėgis (0° C, jūros lygis):

p₀ = 760 mmHg » 101,3 kPa.

Nedideliame aukštyje tolstant nuo Žemės paviršiaus slėgis kas 12 m sumažėja 1 mmHg.

1 mmHg » 133,3 Pa.

Technikoje vartojamas vienetas “atmosfera” (atm).

1 atm = 101,3 kPa.

Atmosferos slėgis matuojamas barometrais.

Jėga, kuri stumia aukštys skystyje (dujose) panardintą kūną.

Skystyje (dujose) panardintą kūną veikianti Archimedo jėga lygi kūno išstumto skysčio (dujų) svoriui:

F_A = rgV   .

r - skysčio tankis;

V - panardinto kūno tūris.

P = P₀ - F_A   .

P₀ - kūno svoris vakuume.

F = F_A - P₀   .