Wszystkie Wzory Z Fizyki Klasa 7

Czy fizyka w siódmej klasie spędza Ci sen z powiek? A może po prostu chcesz usystematyzować swoją wiedzę i mieć wszystkie ważne wzory pod ręką? Ten artykuł jest dla Ciebie! Stworzyłem go z myślą o uczniach klasy siódmej, rodzicach pomagających w nauce oraz wszystkich, którzy chcą odświeżyć swoje podstawowe wiadomości z fizyki. Razem przejdziemy przez kluczowe zagadnienia i uporządkujemy wszystkie niezbędne wzory.

Kinematyka – czyli o ruchu słów kilka

Zaczynamy od podstaw, czyli od opisu ruchu. Tutaj najważniejsze jest zrozumienie pojęć takich jak droga, czas i prędkość.

Prędkość

Prędkość to nic innego jak szybkość, z jaką ciało pokonuje daną drogę w określonym czasie. Wzór na prędkość jest bardzo prosty:

v = s / t

Gdzie:

• v – prędkość (najczęściej wyrażana w m/s lub km/h)
• s – droga (najczęściej wyrażana w metrach (m) lub kilometrach (km))
• t – czas (najczęściej wyrażany w sekundach (s) lub godzinach (h))

Pamiętaj o jednostkach! Upewnij się, że droga i czas są wyrażone w odpowiednich jednostkach, zanim zaczniesz obliczenia. Jeśli droga jest w kilometrach, a czas w godzinach, prędkość wyjdzie Ci w kilometrach na godzinę.

Przykład: Samochód przejechał 100 km w 2 godziny. Z jaką prędkością jechał?

v = 100 km / 2 h = 50 km/h

Droga

Jeśli znamy prędkość i czas, możemy obliczyć drogę, jaką ciało pokonało:

s = v * t

Gdzie:

• s – droga
• v – prędkość
• t – czas

Przykład: Rowerzysta jechał z prędkością 20 km/h przez 3 godziny. Jaką drogę pokonał?

s = 20 km/h * 3 h = 60 km

Czas

Podobnie, jeśli znamy drogę i prędkość, możemy obliczyć czas trwania ruchu:

t = s / v

Gdzie:

• t – czas
• s – droga
• v – prędkość

Przykład: Pieszy przeszedł 10 km z prędkością 5 km/h. Ile czasu mu to zajęło?

t = 10 km / 5 km/h = 2 h

Dynamika – czyli o przyczynach ruchu

Dynamika zajmuje się badaniem przyczyn, które wprawiają ciała w ruch lub zmieniają ich ruch. Tutaj kluczowe pojęcia to siła, masa i przyspieszenie.

Druga zasada dynamiki Newtona

Druga zasada dynamiki Newtona mówi, że przyspieszenie ciała jest wprost proporcjonalne do działającej na nie siły i odwrotnie proporcjonalne do jego masy. Wzór wygląda następująco:

F = m * a

Gdzie:

• F – siła (wyrażana w niutonach (N))
• m – masa (wyrażana w kilogramach (kg))
• a – przyspieszenie (wyrażane w m/s²)

Niuton (N) to jednostka siły. 1 N to siła, która nadaje masie 1 kg przyspieszenie 1 m/s².

Przykład: Na ciało o masie 2 kg działa siła 10 N. Jakie jest przyspieszenie tego ciała?

a = F / m = 10 N / 2 kg = 5 m/s²

Ciężar ciała (siła grawitacji)

Ciężar ciała to siła, z jaką Ziemia przyciąga dane ciało. Możemy go obliczyć za pomocą wzoru:

Q = m * g

Gdzie:

• Q – ciężar ciała (wyrażany w niutonach (N))
• m – masa (wyrażana w kilogramach (kg))
• g – przyspieszenie ziemskie (w przybliżeniu 9,81 m/s², często zaokrąglane do 10 m/s²)

Pamiętaj, ciężar to siła, a masa to miara bezwładności ciała. Ciężar zależy od przyspieszenia grawitacyjnego, które na różnych planetach jest inne.

Przykład: Oblicz ciężar ciała o masie 5 kg.

Q = 5 kg * 9,81 m/s² = 49,05 N (w przybliżeniu 50 N, jeśli użyjemy g = 10 m/s²)

Praca, moc i energia

Te trzy pojęcia są ze sobą ściśle powiązane. Praca to miara energii przekazywanej przez siłę działającą na ciało, moc to szybkość wykonywania pracy, a energia to zdolność do wykonywania pracy.

Praca

Praca jest wykonywana, gdy siła przesuwa ciało na pewną odległość. Wzór na pracę to:

W = F * s

Gdzie:

• W – praca (wyrażana w dżulach (J))
• F – siła (wyrażana w niutonach (N))
• s – droga (wyrażana w metrach (m))

Dżul (J) to jednostka pracy. 1 J to praca wykonana przez siłę 1 N przesuwającą ciało na odległość 1 m.

Ważne: Siła i przesunięcie muszą mieć ten sam kierunek. Jeśli siła działa pod kątem, wzór jest bardziej skomplikowany.

Przykład: Siła 20 N przesunęła ciało na odległość 5 m. Jaką pracę wykonano?

W = 20 N * 5 m = 100 J

Moc

Moc to szybkość, z jaką wykonywana jest praca. Wzór na moc to:

P = W / t

Gdzie:

• P – moc (wyrażana w watach (W))
• W – praca (wyrażana w dżulach (J))
• t – czas (wyrażany w sekundach (s))

Wat (W) to jednostka mocy. 1 W to praca 1 J wykonana w ciągu 1 s.

Przykład: Praca 100 J została wykonana w ciągu 2 sekund. Jaka jest moc?

P = 100 J / 2 s = 50 W

Energia kinetyczna

Energia kinetyczna to energia, jaką posiada ciało będące w ruchu. Wzór na energię kinetyczną to:

Ek = (m * v²) / 2

Gdzie:

• Ek – energia kinetyczna (wyrażana w dżulach (J))
• m – masa (wyrażana w kilogramach (kg))
• v – prędkość (wyrażana w metrach na sekundę (m/s))

Przykład: Oblicz energię kinetyczną ciała o masie 2 kg poruszającego się z prędkością 3 m/s.

Ek = (2 kg * (3 m/s)²) / 2 = (2 kg * 9 m²/s²) / 2 = 9 J

Energia potencjalna grawitacji

Energia potencjalna grawitacji to energia, jaką posiada ciało znajdujące się na pewnej wysokości nad ziemią. Wzór na energię potencjalną grawitacji to:

Ep = m * g * h

Gdzie:

• Ep – energia potencjalna grawitacji (wyrażana w dżulach (J))
• m – masa (wyrażana w kilogramach (kg))
• g – przyspieszenie ziemskie (w przybliżeniu 9,81 m/s²)
• h – wysokość (wyrażana w metrach (m))

Przykład: Oblicz energię potencjalną ciała o masie 3 kg znajdującego się na wysokości 4 m.

Ep = 3 kg * 9,81 m/s² * 4 m = 117,72 J (w przybliżeniu 120 J, jeśli użyjemy g = 10 m/s²)

Hydrostatyka – czyli o cieczach

Hydrostatyka zajmuje się badaniem cieczy w stanie spoczynku. Tutaj najważniejsze pojęcia to ciśnienie i siła wyporu.

Ciśnienie

Ciśnienie to siła działająca prostopadle na daną powierzchnię. Wzór na ciśnienie to:

p = F / S

Gdzie:

• p – ciśnienie (wyrażane w paskalach (Pa))
• F – siła (wyrażana w niutonach (N))
• S – powierzchnia (wyrażana w metrach kwadratowych (m²))

Pascal (Pa) to jednostka ciśnienia. 1 Pa to ciśnienie wywierane przez siłę 1 N działającą na powierzchnię 1 m².

Przykład: Siła 50 N działa na powierzchnię 2 m². Jakie jest ciśnienie?

p = 50 N / 2 m² = 25 Pa

Ciśnienie hydrostatyczne

Ciśnienie hydrostatyczne to ciśnienie wywierane przez ciecz na dnie i ściankach zbiornika. Wzór na ciśnienie hydrostatyczne to:

p = d * g * h

Gdzie:

• p – ciśnienie hydrostatyczne (wyrażane w paskalach (Pa))
• d – gęstość cieczy (wyrażana w kilogramach na metr sześcienny (kg/m³))
• g – przyspieszenie ziemskie (w przybliżeniu 9,81 m/s²)
• h – głębokość (wyrażana w metrach (m))

Przykład: Oblicz ciśnienie hydrostatyczne na głębokości 10 m w wodzie o gęstości 1000 kg/m³.

p = 1000 kg/m³ * 9,81 m/s² * 10 m = 98100 Pa

Siła wyporu (prawo Archimedesa)

Siła wyporu to siła, która działa na ciało zanurzone w cieczy i skierowana jest pionowo do góry. Prawo Archimedesa mówi, że siła wyporu jest równa ciężarowi wypartej cieczy. Wzór na siłę wyporu to:

Fw = d * g * V

Gdzie:

• Fw – siła wyporu (wyrażana w niutonach (N))
• d – gęstość cieczy (wyrażana w kilogramach na metr sześcienny (kg/m³))
• g – przyspieszenie ziemskie (w przybliżeniu 9,81 m/s²)
• V – objętość wypartej cieczy (czyli objętość zanurzonej części ciała) (wyrażana w metrach sześciennych (m³))

Przykład: Oblicz siłę wyporu działającą na ciało o objętości 0,01 m³ zanurzone w wodzie o gęstości 1000 kg/m³.

Fw = 1000 kg/m³ * 9,81 m/s² * 0,01 m³ = 98,1 N

Mam nadzieję, że ten artykuł pomógł Ci usystematyzować wiedzę z fizyki w siódmej klasie. Pamiętaj, że kluczem do sukcesu jest regularna nauka i rozwiązywanie zadań. Nie zrażaj się trudnościami, a fizyka stanie się dla Ciebie fascynującą przygodą! Wykorzystaj te wzory, ćwicz i zobaczysz, jak z łatwością rozwiążesz każde zadanie. Powodzenia!