dr inż. Krzysztof Chodnikiewicz Rok akademicki: 2010 – 2011
Materiały uzupełniające
D1. Definicje wybranych wielkości fizycznych
Położenie - wektorowa wielkość fizyczna określająca kierunek i odległość danego obiektu od wybranego punktu odniesienia, będącego zazwyczaj początkiem układu współrzędnych. Wektor, który jest utożsamiany z położeniem, nosi nazwę wektora wodzącego. Należy rozróżniać położenie w ruchu prostoliniowym i obrotowym.
Przemieszczenie – różnica pomiędzy dwoma położeniami.
Masa – wielkość fizyczna określająca bezwładność ciał (masa bezwładna) i oddziaływania grawitacyjne między nimi (masa grawitacyjna).
Czas - w fizyce klasycznej samodzielna wielkość, niezależna od innych wielkości, biegnąca w takim samym rytmie w całym Wszechświecie. W mechanice relatywistycznej czas stanowi czwartą współrzędną czasoprzestrzeni, jego upływ zaś zależy od obserwatora i jest różny dla różnych obserwatorów.
Prędkość - wektorowa wielkość fizyczna wyrażająca zmianę wektora położenia w jednostce czasu. Prędkość liniowa dotyczy zmiany położenia w ruchu prostoliniowym. Prędkość kątowa dotyczy zmiany położenia w ruchu obrotowym.
Przyspieszenie – wektorowa wielkość fizyczna, której wartość jest równa wartości pochodnej prędkości względem czasu w danej chwili. Jeśli przyspieszenie jest skierowane przeciwnie do kierunku prędkości ruchu, to jest czasem nazywane opóźnieniem. Tak jak w przypadku prędkości wyróżnia się przyspieszenie liniowe i przyspieszenie kątowe.
Moment bezwładności - miara bezwładności ciała w ruchu obrotowym.
Pęd punktu materialnego - iloczyn masy i prędkości punktu. Pęd jest wielkością wektorową; kierunek i zwrot pędu jest zgodny z kierunkiem i zwrotem prędkości. Pęd układu punktów materialnych jest równy sumie wektorowej pędów, wszystkich punktów układu.
Siła - wielkość wektorowa, miara oddziaływań fizycznych między ciałami. Szczególnym przypadkiem siły jest ciężar.
Moment siły (moment obrotowy) – iloczyn wektorowy siły i promienia wodzącego, którego początek znajduje się w określonym punkcie a koniec w punkcie przyłożenia siły.
Praca - iloczyn skalarny wektora siły działającej na ciało i wektora przesunięcia.
Moc – ilość pracy wykonana w jednostce czasu.
Sprawność - miara jakości przekształcania energii, najczęściej wyrażana w procentach. Jeżeli – przykładowo - sprawność wynosi 80%, to znaczy, ze 80% energii wejściowej zostało przekształcone w energię wyjściową, a 20% zostało w procesie przekształcania stracone.
Wielkość fizyczna
Jednostka
Uwagi:
Najczęściej stosowany symbol:
Odległość, długość, położenie, przemieszczenie liniowe
metr [m]
Jednostki podstawowe układu SI
x
Kąt płaski
radian [rad]
α
Masa
kilogram [kg]
m
Czas
sekunda [s]
t
Prędkość liniowa
m/s
v
Prędkość kątowa
rad/s
ω
Przyspieszenie liniowe
m/s2
a
Przyspieszenie kątowe
rad/s2
ε
Moment bezwładności
kgm2
J
Pęd
kg m/s
p
Siła
(Newton) N=kgm/s2
Patrz 1)
F
Moment obrotowy
Nm
M
Praca
(dżul) J = Nm
stachu32