Właściwości materii: najważniejsze wzory i teoria

Najważniejsze wzory z działu ciała stałe i ciecze:

Ciała stałe pod wpływem ogrzewania zwiększają swoje wymiary. Zjawisko to nosi nazwę rozszerzalności temperaturowej.

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 jest proporcjonalny do działającej siły:

F = k \cdot \Delta_r

$F$ – siła
$k$ – współczynnik sprężystości sprężyny
$\Delta_r$ – przyrost długości

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 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.

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

F_w = \rho \cdot g \cdot V

$F_w$ – siła wyporu
$\rho$ – gęstość cieczy
$g$ – przyspieszenie ziemskie
$V$ – objętość cieczy

Siła wyporu musi być równa sile ciężkości pływającego ciała.