Когда ты идёшь в школу или бросаешь мяч - это движение. Если идёшь ровно, без ускорений - это равномерное движение. Скорость - это просто: сколько метров ты прошёл за секунду.
Формула скорости:
v = S / t
(скорость = путь ÷ время)
Если разгоняешься- например, съезжаешь с горки - это равноускоренное движение. Появляется ускорение: на сколько быстрее станешь через секунду.
Формула ускорения:
a = (v – v₀) / t
(ускорение = (конечная скорость - начальная) ÷ время)
Путь при разгоне:
S = v₀·t + (a·t²) / 2
А когда что-то падает - это свободное падение. Ускорение у всех одинаковое: g ≈ 10 м/с² (физики называют его «же»). Перо и гиря в вакууме упадут одновременно.
Почему мяч падает? Почему не проваливаешься сквозь пол? Всё из-за сил, которые что-то тянут, толкают или держат.
Три закона Ньютона - главные правила сил:
Давление - это «сила на площадь». Стоишь в кроссовках на снегу - проваливаешься. Надел лыжи - идёшь легко. Почему? Вес тот же, но площадь больше → давление меньше.
Давление твёрдого тела:
p = F / S
А в жидкости давление зависит от глубины: чем глубже нырнул - тем сильнее вода давит со всех сторон.
Давление жидкости (гидростатическое):
p = ρ·g·h
(ρ - плотность (обозначается "ро") жидкости, h - глубина)
Интересный факт: в сообщающихся сосудах (как чайник с носиком) уровень воды всегда выравнивается сам.
Гидравлический пресс использует это:
F₁ / F₂ = S₁ / S₂
Маленькой силой можно поднять тяжёлую машину - если площадь поршня больше!
Плавает тело или тонет? Смотрим на плотности:
Энергия - это как универсальная валюта природы. Её нельзя создать или уничтожить - только превратить из одного вида в другой (закон сохранения энергии).
Кинетическая энергия - энергия движения:
Eк = (m·v²) / 2
Чем быстрее едешь на велике - тем больше энергии и тем труднее остановиться.
Потенциальная энергия - энергия высоты:
Eп = m·g·h
Чем выше поднял рюкзак - тем «дороже» он упадёт
Потенциальная энергия пружины:
Eп = (k·Δl²) / 2
Работа - это когда сила что-то перемещает:
A = F·s (если сила и движение в одну сторону)
Мощность - как быстро сделана работа:
N = A / t
КПД - полезная работа ÷ затраченная:
η ("ню") = (Aполез / Aзатр) · 100%
Внутри каждого предмета молекулы постоянно дёргаются. Чем быстрее - тем горячее тело. Это внутренняя энергия.
Нагреть можно двумя способами:
Всё начинается с зарядов: у протонов «+», у электронов «–». В обычном состоянии их поровну — тело нейтральное. Но потри шарик о волосы - часть электронов перепрыгнет, и шарик прилипнет к стене! Это статическое электричество.
Чтобы ток тёк постоянно, нужна замкнутая цепь. Батарейка «толкает» электроны - это сила тока:
Сила тока:
I = q / t (амперы)
(сколько заряда прошло за секунду)
Напряжение - как «давление» для электронов:
U = A / q (вольты)
Сопротивление - насколько провод мешает току:
R = ρ·l / S
(ρ — удельное сопротивление материала, l - длина, S - толщина провода)
Закон Ома (главный закон электричества!):
I = U / R или U = I·R
Работа тока:
A = U·I·t = I²·R·t = (U² / R)·t
Мощность тока:
P = U·I = I²·R = U² / R
Закон Джоуля-Ленца (почему грелка греет):
Q = I²·R·t
Соединения проводников:
Когда ток течёт по проводу - вокруг него появляется магнитное поле. Оберни провод вокруг гвоздя - получишь электромагнит: включил ток — гвоздь притягивает скрепки, выключил — перестал.
Правило буравчика: если вкручивать буравчик по направлению тока, вращение ручки покажет направление магнитных линий.
Свет - это электромагнитная волна. Два главных явления: