Tahák z fyziky

Stručný přehled nejdůležitějších pojmů a vzorců z fyziky na jednu stránku. Hodí se jako rychlé opáčko před testem nebo maturitou.

Kinematika

• Rychlost: v = s / t (dráha lomeno čas).
• Zrychlení: a = Δv / Δt (změna rychlosti lomeno čas).
• Rovnoměrně zrychlený pohyb: s = v₀t + ½at².
• Rovnoměrný přímočarý pohyb má konstantní rychlost, zrychlení je nulové.

Newtonovy pohybové zákony

• 1. zákon (setrvačnosti) – těleso setrvává v klidu nebo rovnoměrném přímočarém pohybu, pokud na něj nepůsobí síla.
• 2. zákon (síly): F = m · a.
• 3. zákon (akce a reakce) – síly, kterými na sebe působí dvě tělesa, jsou stejně velké a opačného směru.
• Síla se udává v newtonech (N), 1 N urychlí těleso o hmotnosti 1 kg zrychlením 1 m/s².

Práce, energie, výkon

• Práce: W = F · s (síla krát dráha ve směru síly).
• Kinetická energie: Eₖ = ½mv².
• Tíhová potenciální energie: Ep = m · g · h.
• Výkon: P = W / t (práce lomeno čas).
• Zákon zachování energie – energie se nemůže ztratit, jen mění formu.

Tlak

• Tlak p = F / S (síla lomeno plocha), jednotka pascal (Pa).
• Pascalův zákon – tlak vyvolaný na kapalinu v uzavřené nádobě se šíří všemi směry stejně.

Vztlak v kapalinách

• Archimédův zákon – těleso ponořené do kapaliny je nadlehčováno vztlakovou silou rovnou tíze vytlačené kapaliny.
• Těleso se v kapalině potápí, vznáší nebo plave podle poměru jeho hustoty a hustoty kapaliny.

Elektrický proud a napětí

• Ohmův zákon: U = R · I (napětí = odpor krát proud).
• Elektrický výkon: P = U · I.
• Sériové zapojení: proud stejný, napětí se sčítá. Paralelní: napětí stejné, proud se sčítá.
• Proud se měří v ampérech (A), napětí ve voltech (V), odpor v ohmech (Ω).

Elektrické a magnetické pole

• Elektrické pole působí silou na elektrický náboj.
• Magnetické pole vzniká kolem pohybujícího se náboje (elektrického proudu) a kolem magnetů.
• Stejné póly magnetů se odpuzují, opačné přitahují.

Mechanické kmitání a vlnění

• Perioda T – doba jednoho kmitu, frekvence f = 1/T.
• Vlnová délka λ, rychlost šíření v = λ · f.
• Zvuk je mechanické vlnění šířící se látkovým prostředím.

Optika

• Zákon odrazu: úhel dopadu = úhel odrazu.
• Lom světla nastává při přechodu mezi prostředími s různou optickou hustotou.
• Spojka soustřeďuje světelné paprsky, rozptylka je rozptyluje.
• Bílé světlo se dá rozložit hranolem na barevné spektrum.

Termika

• Teplota se měří v kelvinech (K) nebo stupních Celsia (°C); 0 °C = 273,15 K.
• Teplo přechází samovolně z teplejšího tělesa na chladnější.
• Teplo se šíří vedením, prouděním a zářením.

Gravitace

• Newtonův gravitační zákon – gravitační síla mezi tělesy je přímo úměrná součinu jejich hmotností a nepřímo úměrná druhé mocnině vzdálenosti.
• Tíhové zrychlení na Zemi g ≈ 9,81 m/s².
• Tíha tělesa F = m · g.

Hybnost

• Hybnost p = m · v.
• Zákon zachování hybnosti – v izolované soustavě zůstává celková hybnost zachována.

Jaderná fyzika – základ

• Atomové jádro tvoří protony a neutrony vázané jadernou silou.
• Radioaktivita je samovolná přeměna nestabilních jader spojená s vyzařováním záření.
• Jaderná elektrárna využívá energii uvolněnou při štěpení jader.

Elektromagnetické vlnění

• Světlo je elektromagnetické vlnění, šíří se i ve vakuu.
• Elektromagnetické spektrum zahrnuje např. rádiové vlny, viditelné světlo, rentgenové záření.

Astronomie – základ

• Sluneční soustava se skládá ze Slunce a těles, která kolem něj obíhají (planety, měsíce, planetky, komety).
• Země obíhá kolem Slunce jednou za rok a otáčí se kolem vlastní osy jednou za den.

Elektrický náboj

• Existují dva druhy elektrického náboje – kladný a záporný.
• Souhlasné náboje se odpuzují, nesouhlasné se přitahují.
• Elektrický náboj se udává v coulombech (C).

Otáčivý účinek síly – páka

• Páka je jednoduchý stroj, který mění velikost nebo směr působící síly.
• Moment síly M = F · r (síla krát rameno síly).
• Páka je v rovnováze, pokud jsou momenty sil na obou stranách stejné.

Zvuk a akustika

• Zvuk vzniká chvěním pružného prostředí a šíří se jako mechanické vlnění.
• Výška tónu závisí na frekvenci, hlasitost na intenzitě zvuku.
• Ve vakuu se zvuk nešíří, protože chybí látkové prostředí.

Atmosférický tlak

• Atmosférický tlak je tlak vyvolaný tíhou vzduchového obalu Země.
• S rostoucí nadmořskou výškou atmosférický tlak klesá.