Cinematică și dinamică
Mărimi fizice și unități de măsură
Ce este o mărime fizică și o unitate de măsură, sistemul SI, prefixele de la micro la giga, puterile lui zece și transformarea unităților, inclusiv km/h în m/s. Cu calculator.
Mărimi scalare și vectoriale
Prin ce se deosebește un scalar de un vector, cum se adună vectorii și se înmulțesc cu un număr și cum se descompun în componente cu ajutorul sinusului, cosinusului și al teoremei lui Pitagora.
Mișcare și repaus
De ce sunt mișcarea și repausul relative, ce este un sistem de referință, un punct material și o traiectorie, prin ce se deosebesc distanța parcursă și deplasarea și cum se clasifică mișcările.
Viteza
Ce este viteza și cum se calculează, viteza medie și cea momentană, de ce 60 dus și 40 km/h întors nu dau media 50 și de ce viteza este un vector. Cu calculator.
Mișcarea rectilinie uniformă
Mișcarea cu viteză constantă pe o dreaptă: formulele s = v·t și s = s₀ + v·t, de ce graficul distanței este o dreaptă a cărei pantă este viteza și cum se citește distanța din graficul vitezei.
Cum rezolvi probleme de cinematică și dinamică
Procedeul pentru problemele de fizică pas cu pas: notarea datelor, transformarea unităților, schița, rezolvarea generală, verificarea unităților, estimarea rezultatului și greșelile tipice.
Probleme de mișcare
Cum rezolvi probleme de mișcare: două mașini care se întâlnesc, urmărirea, trenul în tunel și barca pe râu, în sensul curentului și împotriva lui. Rezolvare cu ecuație și prin intersecția graficelor.
Accelerația
Ce este accelerația și de ce se măsoară în m/s². Formula a = Δv/Δt, accelerarea și frânarea, accelerația în curbă pe exemplul unui sens giratoriu și suprasarcina exprimată în multipli ai lui g.
Mișcarea uniform accelerată
Mișcarea cu accelerație constantă: formulele v = v₀ + at și s = v₀t + ½at² din aria de sub graficul vitezei, graficul distanței ca parabolă și relația v² = v₀² + 2as.
Frânarea și distanța de frânare
Unde se oprește mașina: distanța de reacție, distanța de frânare și distanța totală. De ce viteza dublă înseamnă o distanță de frânare de patru ori mai mare. Calculator.
Căderea liberă
De ce ciocanul și pana cad pe Lună la fel de repede. Căderea liberă cu accelerația g, formulele pentru viteză și înălțime, fântâna, săritura de pe turn și calculatorul.
Compunerea mișcărilor
Cum se compun mișcările: mersul pe scara rulantă, barca ce traversează râul și este dusă de curent, ploaia oblică văzută din mașină. Principiul independenței mișcărilor și calcule pas cu pas.
Mișcarea circulară uniformă
Cum descriem mișcarea pe cerc: perioada și frecvența, unghiul în radiani, viteza unghiulară și relația v = ωr. De ce marginea caruselului merge mai repede decât locurile de lângă centru.
Accelerația centripetă
De ce are un corp pe cerc accelerație, deși merge tot timpul la fel de repede. Formula a = v²/r = ω²r, deducerea ei din figură și exemple cu o curbă, cu Pământul și cu mașina de spălat.
Forța
Ce este forța, cât înseamnă un newton și cum se compun și se descompun forțele. Rezultanta, echilibrul forțelor și de ce un cablu cu o lampă nu poate fi întins drept.
Principiul inerției
Legea inerției: de ce un corp asupra căruia rezultanta forțelor este nulă stă pe loc sau merge rectiliniu uniform. Autobuzul, fața de masă trasă de sub vase, centurile de siguranță și sistemul de referință inerțial.
Principiul fundamental al dinamicii
Legea forței F = m · a: cum calculezi accelerația din forță și masă și invers. Masa ca măsură a inerției, definiția newtonului și de ce corpurile grele și cele ușoare cad la fel.
Principiul acțiunii și reacțiunii
Principiul acțiunii și reacțiunii: de ce forțele apar întotdeauna în perechi, asupra a două corpuri diferite. Paradoxul calului și al căruței, mersul, înotul, racheta și cartea de pe masă.
Greutatea și forța de apăsare
Diferența dintre masă și forța de apăsare, greutatea și formula ei, ce arată cântarul din baie, reacțiunea normală și de ce ne simțim mai grei într-un lift care pornește în sus.
Impulsul și impulsul forței
Ce este impulsul p = m · v și impulsul forței F · Δt. De ce airbagul, salteaua de gimnastică și mâinile relaxate micșorează forța loviturii și cum se scrie principiul fundamental al dinamicii prin impuls.
Legea conservării impulsului
De ce impulsul total al unui sistem izolat nu se schimbă. Deducerea din principiul acțiunii și reacțiunii, reculul puștii, patinatoarele, ciocnirea vagoanelor și racheta.
Frecarea
Frecarea statică și frecarea de alunecare, formula forței de frecare și tabelul coeficienților de frecare. De ce un dulap se pune mai greu în mișcare decât se împinge, la ce folosesc roțile și de unde vine încetinirea la frânare.
Planul înclinat
Cum se descompune greutatea pe planul înclinat, ce accelerație are o sanie pe un deal cu frecare și fără și când rămâne un corp pe loc. Problemă rezolvată pas cu pas.
Forța centripetă
Ce ține un corp pe cerc și cu ce forță. Formula F = mv²/r, piatra legată de sfoară, mașina în curbă, viteza maximă după suprafață și curbele înclinate.
Forțele de inerție
Ce sunt forța de inerție și forța centrifugă, de ce le simte doar cel care se deplasează odată cu sistemul și de ce descrierea din exterior și cea din interior dau același rezultat. Trenul, liftul și caruselul.
Probleme rezolvate de cinematică
Treisprezece probleme rezolvate de cinematică pas cu pas: distanța parcursă și deplasarea, viteza medie, accelerația, distanța de frânare, căderea liberă, cercul și citirea din grafic.
Probleme rezolvate de dinamică
Treisprezece probleme rezolvate de dinamică pas cu pas: compunerea forțelor, principiile lui Newton, liftul, impulsul și ciocnirile, frecarea, planul înclinat, curba și forța de inerție.
