"Podstawy fizyki. Tom 1"

Spis treści

Od Wydawcy do drugiego wydania polskiego 13

Przedmowa 15

Podziękowania 23

1. Pomiar 25

1.1. Jak się mierzy różne rzeczy, na przykład długość? 25

O fizyce 25

Jak się mierzy różne rzeczy? 26

Międzynarodowy Układ Jednostek 26

Zamiana jednostek 27

Długość 28

Cyfry znaczące i cyfry po przecinku 29

1.2. Czas 30

Czas 30

1.3. Masa 31

Masa 32

Podsumowanie 33

Zadania 34

2. Ruch prostoliniowy 40

2.1. Położenie, przemieszczenie i predkość średnia 40

O fizyce 40

Położenie i przemieszczenie 41

Ruch 41

Prędkość średnia 43

2.2. Prędkość chwilowa 46

Prędkość chwilowa 46

2.3. Przyspieszenie 49

Przyspieszenie 49

2.4. Ruch ze stałym przyspieszeniem 52

Ważny przypadek szczególny: ruch ze stałym przyspieszeniem 53

Stałe przyspieszenie w innym świetle 57

2.5. Spadek swobodny 58

Spadek swobodny 58

2.6. Całkowanie graficzne przy badaniu ruchu 60

Całkowanie graficzne przy badaniu ruchu 60

Podsumowanie 62

Pytania 63

Zadania 65

3. Wektory 76

3.1. Wektory i ich składowe 76

O fizyce 76

Geometryczne dodawanie wektorów 77

Wektory i skalary 77

Składowe wektorów 79

3.2. Wektory jednostkowe, dodawanie wektorów na składowych 83

Wektory jednostkowe 83

Dodawanie wektorów na składowych 84

Wektory a prawa fizyki 85

3.3. Mnożenie wektorów 88

Mnożenie wektorów 89

Podsumowanie 94

Pytania 95

Zadania 96

4. Ruch w dwóch i trzech wymiarach 103

4.1. Położenie i przemieszczenie 103

O fizyce 103

Położenie i przemieszczenie 104

4.2. Prędkość średnia i prędkość chwilowa 106

Prędkość średnia i prędkość chwilowa 106

4.3. Przyspieszenie średnie i przyspieszenie chwilowe 109

Przyspieszenie średnie i przyspieszenie chwilowe 109

4.4. Rzut ukośny 111

Rzut ukośny 112

4.5. Ruch jednostajny po okręgu 119

Ruch jednostajny po okręgu 119

4.6. Ruch względny w jednym wymiarze 122

Ruch względny w jednym wymiarze 122

4.7. Ruch względny w dwóch wymiarach 124

Ruch względny w dwóch wymiarach 124

Podsumowanie 126

Pytania 127

Zadania 129

5. Siła i ruch I 143

5.1. Pierwsza i druga zasada dynamiki Newtona 143

Mechanika klasyczna 144

O fizyce 144

Pierwsza zasada dynamiki Newtona 145

Siła 145

Druga zasada dynamiki Newtona 148

Masa 148

5.2. Kilka ważnych sił 153

Kilka ważnych sił 153

5.3. Jak stosować zasady dynamiki Newtona? 158

Trzecia zasada dynamiki Newtona 158

Jak stosować zasady dynamiki Newtona? 159

Podsumowanie 167

Pytania 167

Zadania 170

6. Siła i ruch II 180

6.1. Tarcie 180

O fizyce 180

Tarcie 181

Właściwości tarcia 184

6.2. Siła oporu i prędkość graniczna 188

Siła oporu i prędkość graniczna 188

6.3. Ruch jednostajny po okręgu 191

Ruch jednostajny po okręgu 191

Podsumowanie 197

Pytania 198

Zadania 199

7. Energia kinetyczna i praca 211

7.1. Energia kinetyczna 211

Co to jest energia? 211

O fizyce 211

Energia kinetyczna 212

7.2. Praca i energia kinetyczna 213

Praca 214

Praca i energia kinetyczna 214

7.3. Praca wykonana przez siłę ciężkości 219

Praca wykonana przez siłę ciężkości 220

7.4. Praca wykonana przez siłę sprężystości 224

Praca wykonana przez siłę sprężystości 224

7.5. Praca wykonana przez dowolną siłę zmienną 228

Praca wykonana przez dowolną siłę zmienną 229

7.6. Moc 233

Moc 234

Podsumowanie 236

Pytania 237

Zadania 239

8. Energia potencjalna i zachowanie energii 248

8.1. Energia potencjalna 248

O fizyce 248

Praca i energia potencjalna 249

Siły zachowawcze: niezależność pracy od drogi 250

Wyznaczanie energii potencjalnej 253

8.2. Zachowanie energii mechanicznej 256

Zachowanie energii mechanicznej 256

8.3. Zastosowanie krzywych energii potencjalnej 260

Zastosowanie krzywych energii potencjalnej 261

8.4. Praca wykonana nad układem przez siłę zewnętrzną 265

Praca wykonana nad układem przez siłę zewnętrzną 266

8.5. Zasada zachowania energii 270

Zasada zachowania energii 270

Podsumowanie 275

Pytania 276

Zadania 278

9. Środek masy i pęd 295

9.1. Środek masy 295

O fizyce 295

Środek masy 296

9.2. Druga zasada dynamiki Newtona dla układu cząstek 302

Druga zasada dynamiki Newtona dla układu cząstek 302

9.3. Pęd 307

Pęd 307

Pęd układu cząstek 308

9.4. Zderzenie i popęd siły 309

Zderzenie i popęd siły 309

9.5. Zachowanie pędu 314

Zachowanie pędu 314

9.6. Pęd i energia kinetyczna w zderzeniach 318

Pęd i energia kinetyczna w zderzeniach 318

Zderzenia niesprężyste w jednym wymiarze 319

9.7. Zderzenia sprężyste w jednym wymiarze 322

Zderzenia sprężyste w jednym wymiarze 323

9.8. Zderzenia w dwóch wymiarach 327

Zderzenia w dwóch wymiarach 327

9.9. Układ o zmiennej masie: rakieta 328

Układ o zmiennej masie: rakieta 328

Podsumowanie 331

Pytania 332

Zadania 334

10. Obroty 349

10.1. Zmienne obrotowe 349

O fizyce 350

Zmienne obrotowe 351

Czy wielkości kątowe są wektorami? 358

10.2. Obrót ze stałym przyspieszeniem kątowym 359

Obrót ze stałym przyspieszeniem kątowym 360

10.3. Związek zmiennych liniowych z kątowymi 362

Związek zmiennych liniowych z kątowymi 363

10.4. Energia kinetyczna w ruchu obrotowym 367

Energia kinetyczna w ruchu obrotowym 367

10.5. Jak obliczyć moment bezwładności? 369

Jak obliczyć moment bezwładności? 369

10.6. Moment siły 374

Moment siły 374

10.7. Druga zasada dynamiki Newtona dla ruchu obrotowego 376

Druga zasada dynamiki Newtona dla ruchu obrotowego 376

10.8. Praca i energia kinetyczna ruchu obrotowego 380

Praca i energia kinetyczna ruchu obrotowego 381

Podsumowanie 384

Pytania 386

Zadania 387

11. Toczenie się ciał, moment siły i moment pędu 399

11.1. Toczenie jako złożenie ruchu obrotowego i postępowego 399

O fizyce 399

Toczenie jako złożenie ruchu obrotowego i postępowego 400

11.2. Siły i energia kinetyczna w ruchu tocznym 402

Energia kinetyczna ruchu tocznego 402

Siły działające przy toczeniu 403

11.3. Jo-jo 407

Jo-jo 407

11.4. Moment siły raz jeszcze 408

Moment siły raz jeszcze 408

11.5. Moment pędu 411

Moment pędu 412

11.6. Druga zasada dynamiki Newtona dla ruchu obrotowego 414

Druga zasada dynamiki Newtona dla ruchu obrotowego 414

11.7. Moment pędu ciała sztywnego 417

Moment pędu układu cząstek 418

Moment pędu ciała sztywnego obracającego się wokół stałej osi 419

11.8. Zachowanie momentu pędu 421

Zachowanie momentu pędu 421

11.9. Precesja żyroskopu 427

Precesja żyroskopu 427

Podsumowanie 429

Pytania 430

Zadania 431

Dodatki 442

A. Międzynarodowy Układ Jednostek (SI) 442

B. Niektóre podstawowe stałe fizyczne 444

C. Niektóre dane astronomiczne 446

D. Współczynniki zamiany jednostek 448

E. Wzory matematyczne 452

F. Właściwości pierwiastków 455

G. Układ okresowy pierwiastków 458

Autorzy zdjęć 459

Odpowiedzi 460

Skorowidz 465