Moja lekcja

Podaj pięć przedrostków jednostek fizycznych i ich znaczenie.

kilo (k) = 10³; mega (M) = 10⁶; centy (c) = 10⁻²; mili (m) = 10⁻³; mikro (µ) = 10⁻⁶

Czym różni się wielkość skalarna od wektorowej?

Skalar - ma tylko wartość (np. masa, temperatura); Wektor - ma wartość i kierunek (np. prędkość, siła)

Co to jest pole skalarne i pole wektorowe? Podaj przykład.

Pole skalarne: przypisuje wartość liczbową każdemu punktowi (np. temperatura); Pole wektorowe: przypisuje wektor każdemu punktowi (np. pole wiatru, pole magnetyczne)

Jak zdefiniowany jest radian?

To kąt środkowy w okręgu, dla którego łuk ma długość równą promieniowi.

Ile radianów ma kąt prosty?

π/2 radiana ≈ 1,57 rad

Co oznacza całka oznaczona w fizyce?

Przedstawia pole pod wykresem funkcji, np. droga jako całka prędkości po czasie.

Jakie działania można wykonywać na wektorach?

Dodawanie, odejmowanie, mnożenie przez skalar, iloczyn skalarny, iloczyn wektorowy.

Czym różni się iloczyn skalarny od wektorowego?

Iloczyn skalarny → liczba, zależy od kąta między wektorami; Iloczyn wektorowy → nowy wektor, prostopadły do obu oryginalnych

Kiedy iloczyn skalarny dwóch wektorów jest równy zero?

Gdy są do siebie prostopadłe (kąt 90°)

Kiedy iloczyn wektorowy dwóch wektorów jest równy zero?

Gdy są równoległe lub jeden z wektorów ma długość zero

Jak definiujemy prędkość i prędkość średnią?

Prędkość: v = ds/dt (zmiana położenia w czasie); Prędkość średnia: całkowity przemieszczenie / całkowity czas

Co to jest ruch jednostajny?

Ruch, w którym prędkość jest stała w czasie

Czym różni się prędkość od szybkości?

Prędkość to wielkość wektorowa, ma kierunek; szybkość to wartość liczbowa prędkości

Co to jest przyspieszenie?

Zmiana prędkości w czasie, a = dv/dt

Co to jest ruch jednostajnie zmienny?

Ruch, w którym przyspieszenie jest stałe

Podaj prawo powszechnego ciążenia.

F = G * (m1 * m2) / r²

Co to jest przyspieszenie ziemskie?

To przyspieszenie ciała swobodnie spadającego na Ziemię: g ≈ 9,81 m/s²

Co to są anomalie grawimetryczne?

Odchylenia lokalnego przyspieszenia grawitacyjnego od wartości teoretycznej, spowodowane nierównomiernościami masy Ziemi

Jakie są podstawowe rodzaje orbit sztucznych satelitów Ziemi?

Orbity: niskie (LEO), średnie (MEO), geostacjonarne (GEO)

Czym charakteryzuje się orbita geostacjonarna?

Ma taki sam okres obiegu jak obrót Ziemi, znajduje się nad równikiem na wysokości ok. 35 786 km

Omów fizyczne podstawy powstawania pływów oceanicznych.

Pływy powstają na skutek różnic sił grawitacyjnych Księżyca i Słońca działających na różne części Ziemi

Zdefiniuj pojęcia pracy, mocy i energii.

Praca: W = F·s·cosθ, Moc: P = W/t, Energia: zdolność do wykonania pracy

Jak zdefiniowana jest energia kinetyczna?

Ek = ½·m·v², zależy od masy i kwadratu prędkości

Od czego zależy energia kinetyczna i moc wiatru?

Od gęstości powietrza i sześcianu prędkości wiatru

Jak zdefiniowana jest energia potencjalna w polu grawitacyjnym Ziemi?

Ep = m·g·h, zależy od masy, przyspieszenia ziemskiego i wysokości nad poziomem odniesienia

Jak wykorzystywana jest energia potencjalna wody?

W elektrowniach wodnych: woda spadająca z wysokości napędza turbiny

Co to jest tarcie? Jakie rodzaje tarcia rozróżniamy?

Tarcie to siła przeciwdziałająca ruchowi; tarcie statyczne i kinetyczne

Jak definiujemy ciśnienie? Podaj prawo Pascala.

Ciśnienie: p = F/A; Prawo Pascala: zmiana ciśnienia w cieczy rozchodzi się równomiernie we wszystkie strony

Co to jest ciśnienie hydrostatyczne? Od czego zależy?

To ciśnienie wywierane przez ciecz w spoczynku; zależy od głębokości, gęstości cieczy i g

Czym charakteryzuje się ciecz w naczyniach połączonych?

Poziom cieczy w ramionach jest taki sam (dla cieczy jednorodnej); przykłady: kanały, systemy hydrauliczne

Podaj dwa szczególne przypadki sił oporu działające na ciało poruszające się w płynie. Dla jakich przypadków dominują różne czynniki?

1. Opór lepkości - przy małych prędkościach, zależny od lepkości płynu. 2. Opór falowy - przy dużych prędkościach, związany z wypieraniem cieczy i powstawaniem fal.

Podaj I i II zasadę dynamiki Newtona dla ruchu obrotowego bryły sztywnej.

I zasada: Jeśli momenty sił są zrównoważone, bryła nie zmienia ruchu obrotowego. II zasada: M = I·α, gdzie M to moment siły, I - moment bezwładności, α - przyspieszenie kątowe

Co to jest moment pędu?

Zmienna opisująca ruch obrotowy: L = I·ω lub L = r × p; podlega zasadzie zachowania

Jakie są konsekwencje zasady zachowania momentu pędu dla powietrza przemieszczającego się od równika do biegunów?

Prędkość obrotowa powietrza zmienia się - to przyczynia się do powstawania wiatrów i efektu Coriolisa

Omów zasadę działania żyroskopu.

Żyroskop utrzymuje kierunek osi obrotu dzięki zasadzie zachowania momentu pędu - stosowany m.in. w nawigacji

Podaj zerową zasadę termodynamiki i przykład jej wykorzystania.

Jeśli A = B i B = C w równowadze termicznej, to A = C; stosowana w termometrach

Zdefiniuj pojęcie rozszerzalności cieplnej.

Jest to zjawisko zwiększania objętości ciała wraz ze wzrostem temperatury

Jaką cechę charakterystyczną w zakresie rozszerzalności posiada woda? W jakim zakresie?

Woda ma anomalię - największą gęstość w 4°C; rozszerza się przy ochładzaniu od 4°C do 0°C

Jakie są konsekwencje anomalii rozszerzalności cieplnej wody?

Powstawanie lodu na powierzchni chroni głębsze warstwy przed zamarzaniem - ważne dla życia w zbiornikach

Jakie są konsekwencje dipolowego charakteru cząsteczki wody?

Silne wiązania wodorowe → wysokie ciepło właściwe, napięcie powierzchniowe, dobra rozpuszczalność substancji polarnych

Czy woda zawsze zamarza na powierzchni?

Jeśli jest słona lub głęboka - nie zawsze; głębsze warstwy mogą być cieplejsze

Jaki wpływ na procesy pionowego mieszania ma zasolenie?

Zwiększa gęstość wody → wpływa na stabilność warstw; wysoka zasolenie może hamować mieszanie pionowe

Podaj definicję ciepła właściwego i ciepła utajonego przemiany fazowej.

Ciepło właściwe - ilość ciepła do ogrzania 1 kg o 1°C; utajone - ciepło potrzebne do zmiany fazy bez zmiany temperatury

Podaj równanie stanu gazu doskonałego.

p·V = n·R·T lub p·V = N·k·T

Wymień podstawowe mechanizmy przekazywania ciepła.

Przewodzenie, konwekcja, promieniowanie

Od czego zależy strumień ciepła molekularnego między dwoma ciałami?

Od różnicy temperatur, powierzchni kontaktu, czasu i przewodnictwa cieplnego materiałów

Podaj sposoby elektryzowania ciał.

Elektryzowanie przez pocieranie, dotyk, indukcję

Podaj prawo Coulomba.

Siła między dwoma ładunkami punktowymi: F = k * |q1 * q2| / r²

Zdefiniuj natężenie pola elektrycznego.

Jest to siła działająca na jednostkowy ładunek w danym punkcie pola; jednostka: N/C lub V/m

Co to jest pojemność elektryczna przewodnika?

Miarą zdolności do gromadzenia ładunku; stosunek ładunku do potencjału

Co to jest kondensator?

Układ dwóch przewodników oddzielonych dielektrykiem, magazynujący energię elektryczną

Podaj prawo Ohma.

I = U / R, gdzie I - prąd, U - napięcie, R - opór

Podaj wzór na moc prądu elektrycznego i ciepło Joule'a-Lentza.

Moc: P = U·I; Ciepło: Q = I²·R·t

Omów pole elektryczne Ziemi i globalny system elektryczny.

Jest polem elektrycznym między powierzchnią Ziemi a jonosferą; ładowanie „ziemskiego kondensatora" przez burze i promieniowanie kosmiczne

Jakie są źródła pola magnetycznego?

Ruch ładunków elektrycznych (prąd), magnetyzm własny cząstek (np. elektronów)

Jak pole magnetyczne oddziałuje na poruszający się ładunek elektryczny? Zdefiniuj siłę Lorentza.

Siła Lorentza: F = q(v × B), działa prostopadle do prędkości ładunku i linii pola magnetycznego

Na czym polega zjawisko indukcji elektromagnetycznej?

Zmiana strumienia magnetycznego przez przewodnik powoduje powstanie siły elektromotorycznej

Omów ziemskie pole magnetyczne. Jaka jest różnica między biegunem geomagnetycznym a magnetycznym?

Geomagnetyczny to biegun modelu dipola, magnetyczny to faktyczne miejsce na Ziemi, gdzie pole jest pionowe

Jak powstają zorze polarne?

Na skutek zderzeń naładowanych cząstek wiatru słonecznego z atomami atmosfery na biegunach magnetycznych

Jak definiujemy ruch harmoniczny?

Ciężar ciała wykonuje ruch okresowy opisany funkcją sinusoidalną

Czym charakteryzuje się ruch harmoniczny tłumiony?

Amplituda maleje z czasem na skutek oporów

Co to jest częstość rezonansowa?

Frekwencja, przy której amplituda drgań jest maksymalna; może powodować uszkodzenia mechaniczne

Jakie mogą być konsekwencje działania siły wymuszającej z częstością rezonansową?

Wzrost amplitudy drgań, prowadzący do pęknięć lub zniszczenia konstrukcji

Zdefiniuj falę podłużną i poprzeczną.

Fala podłużna: drgania równoległe do kierunku rozchodzenia się fali; fala poprzeczna: drgania prostopadłe

W jakich ośrodkach rozchodzą się mechaniczne fale poprzeczne?

W ciałach stałych i na powierzchni cieczy, nie w gazach

Podaj podstawowe wielkości definiujące fale.

Amplituda, długość fali, częstotliwość, okres, prędkość fali

Jak powstają fale elektromagnetyczne?

Zmienne pole elektryczne i magnetyczne generują się nawzajem, rozchodząc się w przestrzeni jako fala

Podaj zasadę Huygensa.

Każdy punkt fali jest źródłem nowych fal kulistych, które interferują, tworząc kolejny front falowy

Podaj prawo odbicia i załamania światła.

(Odbicie) Kąt padania = kąt odbicia; (Załamanie) Snellius: n1*sinθ1 = n2*sinθ2

Co to jest całkowite wewnętrzne odbicie światła?

Światło całkowicie odbija się od granicy ośrodków, gdy kąt padania jest większy niż kąt graniczny

Jak powstaje tsunami?

Przez podwodne trzęsienia ziemi, osuwiska lub erupcje wulkanów, które przesuwają ogromne masy wody

Czym różni się fala tsunami na pełnym morzu i przy brzegu?

Na pełnym morzu ma dużą długość i małą wysokość; przy brzegu wysokość rośnie gwałtownie

Podaj typy fal sejsmicznych.

Fale P (podłużne), fale S (poprzeczne), fale powierzchniowe (Rayleigh i Love)

Jakich informacji o budowie Ziemi dostarcza analiza fal sejsmicznych?

Pozwala określić warstwową budowę Ziemi i właściwości jej wnętrza

Na czym polega zjawisko dyspersji?

Rozszczepienie fali na składniki o różnych prędkościach w ośrodku, zależne od częstotliwości

Jak powstaje tęcza?

Zjawisko załamania, odbicia i rozszczepienia światła w kroplach wody

Omów zjawisko interferencji fal i podaj przykłady.

Nałożenie się fal powodujące wzmocnienie lub wygaszenie; np. prążki interferencyjne, dźwięk dudniący

Co to jest dyfrakcja?

Ugięcie fali na przeszkodach lub przez szczeliny powodujące rozprzestrzenianie się za nimi

Co to jest rezonans Schumanna?

Rezonans fal elektromagnetycznych o bardzo niskiej częstotliwości w przestrzeni między Ziemią a jonosferą