Sprawdzian Fizyka Klasa 7 Dział 3 Nowa Era

Witajcie, drodzy uczniowie klasy 7! Przygotowujemy się do sprawdzianu z fizyki, dział 3, opartego na podręczniku "Nowa Era". Ten dział obejmuje zazwyczaj zagadnienia związane z siłami, ruchem i energią. Zrozumienie tych pojęć jest kluczowe nie tylko do zdania sprawdzianu, ale także do zrozumienia otaczającego nas świata. Przejdźmy zatem krok po kroku przez najważniejsze tematy.

1. Siły – definicje i rodzaje

Zacznijmy od podstaw. Siła to oddziaływanie między ciałami, które może powodować zmianę ich stanu ruchu (np. przyspieszenie, zatrzymanie) lub zmianę kształtu. Mierzymy ją w niutonach (N). Pamiętaj, że siła jest wielkością wektorową, co oznacza, że ma zarówno wartość, jak i kierunek.

Przykłady sił:

Siła grawitacji (ciężar): Siła, z jaką Ziemia przyciąga wszystkie ciała. Obliczamy ją ze wzoru: F = m * g, gdzie m to masa ciała, a g to przyspieszenie ziemskie (około 9.81 m/s²). Na przykład, ciężar jabłka o masie 0.1 kg wynosi około 0.981 N.
Siła sprężystości: Siła, z jaką odkształcone ciało sprężyste (np. sprężyna, guma) działa na inne ciało, próbując powrócić do pierwotnego kształtu. Prawo Hooke'a opisuje tę siłę: F = k * x, gdzie k to współczynnik sprężystości, a x to odkształcenie. Im większe odkształcenie, tym większa siła sprężystości.
Siła tarcia: Siła, która przeciwdziała ruchowi ciała po powierzchni innego ciała. Zależy od rodzaju powierzchni i siły nacisku. Rozróżniamy tarcie statyczne (unieruchamiające ciało) i tarcie kinetyczne (podczas ruchu). Na przykład, łatwiej jest przesunąć pudełko po lodzie (mniejsze tarcie) niż po szorstkim betonie (większe tarcie).
Siła oporu powietrza: Siła, która przeciwdziała ruchowi ciała w powietrzu. Zależy od kształtu ciała, jego prędkości i gęstości powietrza. Dlatego spadochron ma dużą powierzchnię – zwiększa to opór powietrza i spowalnia opadanie.
Siła reakcji podłoża: Siła, z jaką podłoże działa na ciało, podtrzymując je. Jest skierowana przeciwnie do siły nacisku ciała na podłoże (np. ciężaru).

Zwróć uwagę na to, że często na ciało działa kilka sił jednocześnie. W takim przypadku mówimy o sile wypadkowej – jest to wektorowa suma wszystkich sił działających na ciało. Jeśli siła wypadkowa wynosi zero, mówimy o równowadze sił, a ciało pozostaje w spoczynku lub porusza się ruchem jednostajnym prostoliniowym.

2. Ruch – opis i rodzaje

Ruch to zmiana położenia ciała w czasie względem innego ciała (układu odniesienia). Opisujemy go za pomocą takich wielkości jak: droga, prędkość, przyspieszenie.

Definicje:

Droga (s): Długość toru, po którym porusza się ciało. Mierzymy ją w metrach (m) lub kilometrach (km).
Prędkość (v): Szybkość zmiany położenia ciała. Obliczamy ją ze wzoru: v = s / t, gdzie s to droga, a t to czas. Mierzymy ją w metrach na sekundę (m/s) lub kilometrach na godzinę (km/h).
Przyspieszenie (a): Szybkość zmiany prędkości ciała. Obliczamy ją ze wzoru: a = Δv / t, gdzie Δv to zmiana prędkości, a t to czas. Mierzymy ją w metrach na sekundę kwadrat (m/s²).

Rodzaje ruchu:

Ruch jednostajny prostoliniowy: Ruch, w którym ciało porusza się po linii prostej ze stałą prędkością (przyspieszenie wynosi zero).
Ruch jednostajnie przyspieszony prostoliniowy: Ruch, w którym ciało porusza się po linii prostej ze stałym przyspieszeniem (prędkość rośnie liniowo z czasem).
Ruch jednostajnie opóźniony prostoliniowy: Ruch, w którym ciało porusza się po linii prostej ze stałym opóźnieniem (prędkość maleje liniowo z czasem).

Pamiętaj o zamianie jednostek! Często będziesz musiał zamienić km/h na m/s i odwrotnie. Wzór na zamianę: 1 km/h = (1/3.6) m/s, a 1 m/s = 3.6 km/h.

3. Energia – rodzaje i przemiany

Energia to zdolność ciała do wykonywania pracy. Mierzymy ją w dżulach (J).

Rodzaje energii:

Energia kinetyczna (Ek): Energia związana z ruchem ciała. Obliczamy ją ze wzoru: Ek = (1/2) * m * v², gdzie m to masa ciała, a v to jego prędkość. Im większa masa i prędkość, tym większa energia kinetyczna.
Energia potencjalna (Ep): Energia związana z położeniem ciała lub jego stanem (np. odkształceniem).
- Energia potencjalna grawitacji (Ep): Energia związana z wysokością, na jakiej znajduje się ciało. Obliczamy ją ze wzoru: Ep = m * g * h, gdzie m to masa ciała, g to przyspieszenie ziemskie, a h to wysokość. Im wyżej znajduje się ciało, tym większa jego energia potencjalna grawitacji.
- Energia potencjalna sprężystości (Ep): Energia zgromadzona w odkształconym ciele sprężystym.

Zasada zachowania energii mówi, że w układzie izolowanym (nie wymieniającym energii z otoczeniem) całkowita energia pozostaje stała. Oznacza to, że energia może się przemieniać z jednej formy w drugą (np. energia potencjalna w kinetyczną i odwrotnie), ale jej suma pozostaje niezmienna.

Przykłady przemian energii:

Spadający kamień: Energia potencjalna grawitacji zamienia się w energię kinetyczną.
Wahadło: Energia potencjalna zamienia się w kinetyczną i odwrotnie.
Silnik samochodowy: Energia chemiczna paliwa zamienia się w energię cieplną, a następnie w energię mechaniczną (kinetyczną).

Pamiętaj! Podczas sprawdzianu dokładnie czytaj polecenia i zwracaj uwagę na jednostki. Staraj się rysować schematy i diagramy, które pomogą Ci zrozumieć problem. Powodzenia!