original-version-fizyka-z-komputerem-dla-gimnazjum_fizkom.pdf

IDZ DO

PRZYK£ADOW Y ROZDZIA£

Fizyka z komputerem

SPIS TRECI

dla gimnazjum

KATALOG KSI¥¯EK

Autor: Barbara Zegrodnik, £ukasz Zegrodnik

ISBN: 83-7361-579-2

Format: B5, stron: 160

KATALOG ONLINE

ZAMÓW DRUKOWANY KATALOG

TWÓJ KOSZYK

DODAJ DO KOSZYKA

Opanuj tajniki fizyki, korzystaj¹c z mo¿liwoci, jakie oferuje Ci komputer

• Rozwi¹¿ zadania za pomoc¹ Excela

• Przeprowad symulacje komputerowe i dowiadczenia

• Poznaj fizykê na praktycznych przyk³adach

Komputer w fizyce mo¿na wykorzystaæ do ró¿nych zadañ. Mo¿e on zast¹piæ kartkê

papieru i d³ugopis, a tak¿e s³u¿yæ jako narzêdzie do rozwi¹zywania zadañ.

Mo¿e równie¿ u³atwiæ zrozumienie zagadnieñ teoretycznych — dziêki mo¿liwoci

przedstawienia zale¿noci pomiêdzy wielkociami fizycznymi na przyk³adach

zaczerpniêtych z otaczaj¹cego nas wiata. Nauka fizyki z komputerem polega

na tworzeniu, analizowaniu i interpretowaniu wykresów oraz wyci¹ganiu wniosków

i tworzeniu na ich podstawie nowych informacji.

„Fizyka z komputerem dla gimnazjum” to ksi¹¿ka, dziêki której poznasz nowy, aktywny

sposób poznawania wiata fizyki. Nauczysz siê wykorzystywaæ arkusz kalkulacyjny

Excel do rozwi¹zywania zadañ i przygotowywania wykresów. Dowiesz siê, w jaki

sposób za pomoc¹ komputera analizowaæ zjawiska fizyczne i przeprowadzaæ ich

symulacje. Przekonasz siê, jak wzory i definicje wi¹¿¹ siê z tym, co Ciê otacza.

Ka¿dy przyk³ad jest przedstawiony w postaci sekwencji czynnoci, które nale¿y

wykonaæ, co bardzo u³atwi Ci ich zrozumienie.

CENNIK I INFORMACJE

ZAMÓW INFORMACJE

O NOWOCIACH

ZAMÓW CENNIK

CZYTELNIA

FRAGMENTY KSI¥¯EK ONLINE

Wydawnictwo Helion

ul. Chopina 6

44-100 Gliwice

tel. (32)230-98-63

e-mail: helion@helion.pl

Spis treci

Wstp ................................................................................................................................................................5

Rozdział 1. Cinienie ........................................................................................................................................................9

Wprowadzenie ...........................................................................................................................9

Cinienie hydrostatyczne ...................................................................................................10

Cinienie atmosferyczne ...................................................................................................10

Przykłady .................................................................................................................................10

Cinienie hydrostatyczne wody .........................................................................................10

Cinienie hydrostatyczne rónych cieczy ..........................................................................14

Cinienie atmosferyczne ...................................................................................................17

Jak cinienie powietrza wpływa na temperatur# wrzenia wody? .......................................20

Rozdział 2. Prawo Archimedesa ..............................................................................................................................23

Wprowadzenie .........................................................................................................................23

Prawo Archimedesa ..........................................................................................................23

Przykłady .................................................................................................................................24

Jak siła wyporu zaley od g#stoci cieczy? .......................................................................24

Dlaczego statki nie ton+? ...................................................................................................27

Jak siła wyporu w cieczy ronie w miar# wzrostu obj#toci zanurzonego w niej ciała? ...31

Rozdział 3. Ciepło właciwe ......................................................................................................................................35

Wprowadzenie .........................................................................................................................35

Przykłady .................................................................................................................................36

Jaka substancja najlepiej nadaje si# do magazynowania ciepła? .......................................36

Sk+d wiemy, ile wynosi ciepło właciwe rónych substancji? ..........................................39

Rozdział 4. Ruchy prostoliniowe ..............................................................................................................................47

Wprowadzenie .........................................................................................................................47

Ruchy jednostajne prostoliniowe ......................................................................................47

Ruchy jednostajnie zmienne ..............................................................................................48

Przykłady .................................................................................................................................50

Droga w ruchu jednostajnym prostoliniowym ..................................................................50

Czy rednia pr#dko4 poruszaj+cego si# ciała moe by4 równa zeru? ..............................52

Ruch jednostajnie przyspieszony i jednostajnie opó5niony ...............................................58

Fizyka z komputerem dla gimnazjum

Rozdział 5. Jak siły wpływaj' na ruch ciał? ......................................................................................................69

Wprowadzenie .........................................................................................................................69

Przykłady .................................................................................................................................70

Jaka przyczyna, taki skutek ...............................................................................................70

Rozdział 6. Ruch jednostajny po okrgu ............................................................................................................83

Wprowadzenie .........................................................................................................................83

Przykłady .................................................................................................................................84

Siły, które zakrzywiaj+ tor ciał ..........................................................................................84

Rozdział 7. Siła grawitacji na Ziemi i poza Ziemi' .........................................................................................93

Wprowadzenie .........................................................................................................................93

Przykłady .................................................................................................................................94

Siły grawitacji wokół Ziemi ..............................................................................................94

Przyspieszenie ziemskie w pobliu Ziemi .......................................................................100

Siły grawitacji poza Ziemi+ .............................................................................................102

Rozdział 8. Opór elektryczny przewodników ..................................................................................................109

Wprowadzenie .......................................................................................................................109

Przykłady ...............................................................................................................................110

Jak wyznacza si# opór elektryczny? ................................................................................110

Jakie s+ skutki przepływu pr+du przez ciało człowieka? .................................................113

Wpływ temperatury na opór elektryczny przewodnika ...................................................115

Rozdział 9. Energia i moc pr'du elektrycznego .............................................................................................121

Wprowadzenie .......................................................................................................................121

Przykłady ...............................................................................................................................122

Od czego zaley moc grzałki? .........................................................................................122

Jak moc grzałki wpływa na czas i koszt gotowania wody? .............................................125

Rozdział 10. Ł'czenie oporników ..............................................................................................................................131

Wprowadzenie .......................................................................................................................131

Ł+czenie szeregowe oporników ......................................................................................131

Ł+czenie równoległe .......................................................................................................132

Przykłady ...............................................................................................................................132

Jak poł+czenie szeregowe oporników wpływa na nat#enie pr+du w obwodzie? ...........132

Czym grozi przeci+enie domowej instalacji elektrycznej? ............................................137

Rozdział 11. Rozchodzenie si d3wików w ró4nych orodkach ............................................................143

Wprowadzenie .......................................................................................................................143

Przykłady ...............................................................................................................................144

Od czego zaley szybko4 d5wi#ku? ...............................................................................144

Czy latem szybko4 d5wi#ku w powietrzu jest inna ni zim+? .......................................146

Ile razy szybko4 d5wi#ku w diamencie jest wi#ksza od szybkoci d5wi#ku w powietrzu? ....149

Skorowidz ..................................................................................................................................................156

Rozdział 2.

Prawo Archimedesa

Wprowadzenie

Prawo Archimedesa stwierdza dwa fakty, które moesz potwierdzi własnym dowiad-

czeniem yciowym. Pierwszy z nich mówi o tym, e na kade ciało zanurzone w cieczy

działa siła wyporu. Kady z nas odczuwa to np. podczas k pieli w basenie, gdzie czu-

jemy si% lejsi. Ale to nie dlatego tak si% czujemy, e Ziemia przyci ga nas słabiej, gdy

jestemy w basenie, lecz dlatego, e oprócz siły przyci gania ziemskiego, skierowanej

zawsze pionowo w dół, działa na nas druga siła, która ma przeciwny zwrot ni siła ci%-

koci. Jest to włanie siła wyporu. Drugi fakt stwierdza, e kade ciało zanurzone w cie-

czy wypiera tak obj%to cieczy, jak samo zajmuje. Wchodz c do wanny wypełnionej

po brzegi wod , spowodujesz wylanie si% wody. Obj%to wylanej (wypartej) wody jest

równa obj%toci ciała, które jest zanurzone. Dlatego zanurzaj c w wodzie coraz wi%cej

swojego ciała, wylewamy z wanny coraz wi%cej wody. Mierz c obj%to wylanej wody

przy całkowitym zanurzeniu ciała, mona dowiedzie si%, jak obj%to ma nasze ciało.

Na tej zasadzie mierzymy obj%to menzurk . Wszystko to wiesz bez prawa Archimedesa.

Ale czy wiesz, jak dua jest siła wyporu i od czego zaley jej wielko?

Prawo Archimedesa

Na kade ciało zanurzone w cieczy działa siła wyporu skierowana pionowo do góry

i równa ciarowi wypartej cieczy.

Ci%ar wypartej cieczy to siła, której warto jest równa iloczynowi masy wypartej cie-

czy i przyspieszenia ziemskiego. Oznaczaj c liter W sił% wyporu, a liter m c mas% wy-

partej cieczy i liter g przyspieszenie ziemskie, mamy ci%ar wypartej cieczy:

(2.1)

W c

Fizyka z komputerem dla gimnazjum

Masa cieczy moe by wyraona poprzez jej g%sto

cieczy i obj%to V cieczy zgodnie ze

wzorem:

(2.2)

cieczy

Po uwzgl%dnieniu, e obj%to wypartej cieczy jest równa obj%toci zanurzonego ciała:

(2.3)

cieczy V

cia

ostatecznie otrzymujemy:

(2.4)

cieczy

cia

Jeeli g%sto, obj%to i przyspieszenie ziemskie wyrazisz w jednostkach układu SI, to

siła wyporu b%dzie wyraona w niutonach [N].

Zakładaj c, e interesuje nas siła wyporu tylko na Ziemi, moemy przyspieszenie gra-

witacyjne traktowa jako stałe i wówczas warto siły wyporu zalena jest tylko od

gstoci cieczy i od objtoci zanurzonego w niej ciała. Warto siły wyporu w porów-

naniu z ci%arem ciała decyduje o tym, czy ciało utonie w danej cieczy, czy nie.

a) Jeeli ci%ar ciała jest wi%kszy od siły wyporu, to ciało tonie i opada na dno.

Ten przypadek zachodzi zawsze, gdy g%sto ciała jest wi%ksza od g%stoci cieczy.

b) Jeeli ci%ar ciała jest równy sile wyporu działaj cej przy całkowitym zanurzeniu

ciała, wtedy ciało pływa pod powierzchni cieczy, na takim poziomie, na jakim zostało

umieszczone. Ten warunek jest spełniony, gdy g%sto ciała jest równa g%stoci cieczy.

c) Jeeli ci%ar ciała jest mniejszy od siły wyporu działaj cej przy całkowitym

zanurzeniu ciała, wtedy ciało wypływa do góry i wynurza si% a do momentu

wyrównania siły wyporu z ci%arem (przy wynurzaniu obj%to zanurzonej

cz%ci ciała zmniejsza si% i tym samym maleje siła wyporu).

Gdy mówimy o objtoci zanurzonego ciała, to mamy na myli tylko t cz ciała, która

jest zanurzona, a nie całkowit objto ciała pływajcego w cieczy. Tylko w przypadku,

gdy ciało tonie lub pływa pod powierzchni cieczy, zanurzona jest cała jego objto.

Przykłady

Jak siła wyporu zaley od gstoci cieczy?

Przykład 2.1.

Stalow kulk o objtoci V = 1 dm 3 = 0,001 m 3 wrzucano kolejno do kilku cieczy

o ró nych gstociach. Przedstaw na wykresie, jak zmieniała si siła wyporu działajca

na kulk w zale noci od gstoci tych cieczy. Porównaj sił wyporu działajc na kulk

w ka dej cieczy z ci arem kulki. Gsto( stali wynosi 7800 kg/m 3 .

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: