Tematy z działu właściwości materii:
Masa i ciężar | Stany skupienia | Dyfuzja | Gęstość | Parcie i ciśnienie | Ciśnienie atmosferyczne| Prawo Pascala | Ciśnienie hydrostatyczne | Siła wyporu i prawo Archimedesa | Napięcie powierzchniowe
Najważniejsze wzory z działu ciała stałe i ciecze:
- Wzór na przyrost długości ogrzewanego pręta
- Wzór na przyrost długości rozciąganej sprężyny
- Wzór na gęstość substancji
- Wzór na ciśnienie
- Wzór na ciśnienie hydrostatyczne
- Wzór na siłę wyporu
- Wzory z innych działów fizyki
Zjawisko rozszerzalności temperaturowej
Ciała stałe pod wpływem ogrzewania zwiększają swoje wymiary. Zjawisko to nosi nazwę rozszerzalności temperaturowej.
Przyrost długości ogrzewanego pręta
Przyrost długości ogrzewanego pręta jest wprost proporcjonalny do długości początkowej i przyrostu temperatury.
\Delta_l = \lambda \cdot l_o \cdot \Delta_t \Delta_l – przyrost długości
l_o – długość początkowa
\Delta_t – przyrost temperatury
Przyrost długości rozciąganej sprężyny
Przyrost długości rozciąganej sprężyny jest proporcjonalny do działającej siły:
F = k \cdot \Delta_r F – siła
k – współczynnik sprężystości sprężyny
\Delta_r – przyrost długości
Gęstość substancji
Gęstość substancji obliczamy dzieląc masę ciała przez jego objętość:
\rho = \frac{m}{V} \rho – gęstość
m – masa
V – objętość
Do rozwiązania wielu zadań fizycznych przydaje się znajomość wzorów na objętość obiektów (np. kuli, walca itp.).
Jednostką gęstości jest 1 kg/m³. Używamy również jednostki 1 g/cm³.
Więcej informacji o gęstości znajdziesz tutaj: przykłady, wyjaśnienie, tablice gęstości.
Ciśnienie
Ciśnienie obliczamy dzieląc siłę parcia przez powierzchnię, na którą działa ta siła.
p = \frac{F}{S} p – ciśnienie
F – siła parcia
S – powierzchnia
Jednostką ciśnienia jest 1 paskal (1 Pa).
1 Pa = 1 N/m²
Ciśnienie ma wartość 1 paskala, jeżeli na 1 metr kwadratowy powierzchni działa siła parcia 1 N.
Ciśnienie hydrostatyczne
Ciśnienie hydrostatyczne cieczy zależy od głębokości, a nie zależy od kształtu naczynia, w którym znajduje się ciecz (paradoks hydrostatyczny).
p = \rho \cdot g \cdot h \rho – gęstość cieczy
g – przyspieszenie ziemskie
h – głębokość (wyskość słupa cieczy)
Ciśnienie atmosferyczne wynosi około 1000 hPa.
Prawo Archimedesa:
Na ciało zanurzone w cieczy działa siła wyporu, skierowana ku górze i równa co do wartości ciężarowi cieczy wypartej przez to ciało.
Komplet informacji o prawie Archimedesa oraz przykładowe zadania znajdziesz na podstronie w całości poświęconej temu zagadnieniu
Siła wyporu:
F_w = \rho \cdot g \cdot V F_w – siła wyporu
\rho – gęstość cieczy
g – przyspieszenie ziemskie
V – objętość cieczy
Warunek pływania ciał:
Siła wyporu musi być równa sile ciężkości pływającego ciała.