1. Fizikalne veličine i mjerne jedinice:Fizikalna veličina je mjerljivo svojstvo fizikalnog objekta, zbivanja ili stanja. Primjerice, to su: duljina, masa, vrijeme, brzina, temperatura, rad, energija i sl.Fizikalne veličine omogućuju kvantitatitativan opis neke fizikalne pojave. Osnovne fizikalne veličine u mehanici su duljina, masa i vrijeme, pomoću kojih se mogu izraziti sve druge veličine.Fizikalne veličine iskazuju se pomoću brojčane vrijenosti i mjerne jediniceZnanost koja se bavi mjernim jedinicama naziva se metrologija

2. SI sustav mjernih jedinica:Od 1960. godine u uporabi je Međunarodni sustav jedinica (SI sustav), a od 1981. godine obvezan je u svojoj primjeni . Sedam osnovnih jedinica: metar, kilogram, sekunda, kelvin, amper, kandela i mol

3. Skalarne i vektorske fizikalne veličine:Skalarne veličine određene su svojom brojčananom vrijednošću i mjernom jedinicom. Npr.: vrijeme, energija, masa, obujam, gustoća, temperatura, itd.Za razliku od skalara vektori su određeni pravcem, smjerom i iznosom. Vektorske veličine u fizici su: brzina, akceleracija, sila, količina gibanja, itd.Vektore prikazujemo orijentiranom dužinom koja ima svoj početak i kraj. Dužina vektora brojčano odgovara iznosu (apsolutna vrijednost ili modul), dok je smijer određen pravcem nositeljem i orijentacijom

4. Što je kinematika i što proučava:Kinematika je grana mehanike koja proučava gibanja materijalnih tijela i povezuje položaje tijela s vremenom, ne analizirajući uzroke zbog kojih ta gibanja nastaju.

5. Gibanje materijalne točke (put i pomak):Put je dio putanje koji materijalna točka prijene u odrenenom vremenu Pomak je promjena vektora položaja

6. Jednoliko pravocrtno gibanje:Jednoliko pravocrtno gibanje ili jednoliko gibanje po pravcu je gibanje tijela bez akceleracije (tijelo se giba uvijek istom brzinom i tijekom čitavog puta prevaljuje uvijek jednake puteve)

7. Nejednoliko pravocrtno gibanje: Gibanje kod kojeg je smjer brzine konstantan, ali se mijenja iznos: v=f(t)

8. Gibanje s konstantnom akceleracijom:Gibanje kod kojeg tijelo u jednakim vremenskim intervalima dobiva jednak prirast brzine.

9. Slobodni pad:Jednoliko ubrzano pravocrtno gibanje tijela bez početne brzine, uzrokovano djelovanjem Zemljine privlačne sile iliti sile teže, kao i pojava težine tijela.

10. Krivocrtno gibanje materijalne točke u ravnini:*formule

11. Jednoliko kružno gibanje: Brzina ostaje konstantna po iznosu, ali stalno mijenja smjer što rezultira radijalnom akceleracijom prema središtu kružnice.

12. Nejednoliko kružno gibanje:Pri nejednolikom kruženju iznos obodne brzine više nije konstantan, vec se mijenja svremenom. Zbog toga je ukupna akceleracija sastavljena od radijalne akceleracije tangencijalne akceleracije

13. Kosi hitac:Kosi hitac je složeno gibanje koje se može podijeliti na dva nezavisna gibanja, vertikalno i horizontalno. Dok je komponenta horizontalnog gibanja ista cijelo vrijeme tokom gibanja, vertikalna komponenta se smanjuje za gt zbog gravitacijske sile koja vuće kuglu prema dolje (slobodni pad).

14. Što je dinamika i što pruučava:Dinamika je dio mehanike koja proučava međusobno djelovanje tijela i njihovo gibanje

15. Objasniti Newtonove zakone gibanja:-I. Newtonov zakon:

Svako tijelo zadržava stanje mirovanja ili jednolikoga gibanja po pravcu sve dok ga neka vanjska sila ne primora da promjeni svoje stanje

-II. Newtonov zakon:Promjena količine gibanja razmjerna je sili i zbiva se u pravcu djelovanja sile.

-III. Newtonov zakon:Svako djelovanje (akcija) uvijek je suprotno i jednako protudjelovanju (reakcija). Djelovanja dvaju tijela jednog na drugo uvijek su jednaka i protivnog smjera.

16. Impuls sile ( I ) i količina gibanja:Kada na neko tijelo djeluje stalna sila F u određenom vremenskom intervalu ∆t tada kažemo da je tijelo dobilo impuls sile F∆t (impuls sile jednak je produktu sile i vremenskog intervala u kojem ta sila djeluje.Impuls sile jednak je promjeni količine gibanja tijela na koje ta sila djeluje

17. Zakon očuvanja količine gibanja:Količina gibanja tijela prije sudara jednaka je količini gibanja nakon sudara (u zatvorenom sustavu količina gibanja ostaje nepromjenjena)

18. Sustav materijalnih točaka (centar mase):/19. Keplerovi zakoni:

-I. Keplerov zakon:Svi planeti gibaju se po elipsama u čijem se jednom žarištu nalazi Sunce

-II. Keplerov zakon:Radijusvektor od Sunca prema bilo kojem planetu u jednakim vremenskim intervalima opisuje jednake površine.

-III. Keplerov zakon:Kvadrati ophoda bilo kojih dvaju planeta oko Sunca odnose se kao treće potencije srednjih udaljenosti od Sunca.

20. Newtonov zakon gravitacije:Dva tijela djeluju jedno na drugo silom koja je proporcionalna umnošku njihovih masa, a obrnuto proporcionalna kvadratu njihove međusobne udaljenosti:

21. Gravitacijsko polje:Svako tijelo određene mase stvara gravitacijsko polje u prostoru oko sebeJakost gravitacijskog polja tijela mase m1 jednaka je omjeru gravitacijske sile i mase drugog tijela na koje djeluje ta sila

22. Troma i teška masa:Troma masa mi iskazije inerciju (tromost) tijela podvrgnutog djelovanju neke sile, pojmovno je različita od teške mase mg, koja karakterizira gravitacijsku silu. Tromu masu određujemo mjerenjem akceleracije tijela koristeći drugi Newtonov zakon (F= mia).

23. Sila trenja:Trenje je sila međudjelovanja između tijela koja se dodiruju.Javlja se između dva tijela u kontaktu kada se gibaju jedan u odnosu na drugoga.Razlikujemo vanjsko i unutrašnje trenje.Vanjsko ili suho trenje javlja se između čvrstih površina koje su u kontaktu bez sredstva za podmazivanje. Ovo trenje vrlo je važno u tehnici (kočnice automobila , vlakova i sl.)Trenje između dijelova istog tijela je unutrašnje trenje. Javlja se u fluidima i naziva se viskozno trenje ili viskoznost.*trenje mirovanja (sila statičkog trenja), trenje gibanja (kinematičko trenje)

24. Elastična sila:Elatična sila javlja se pri elastičnoj deformaciji tijela. Elastična deformacija tijela nastaje zbog djelovanja vanjske sile i nakon njenog prestaka tijelo se vraća u prvobitni oblik.Elastična sila je, dakle, reakcija na vanjsku silu koja nastoji promjeniti oblik tijela

25. Inercijski sustavi ( Galilejeve transformacije):Inercijski sustavi su oni sustavi u kojima vrijede Newtonovi zakoni dinamike, a posebice Newtonov zakon inercije

26. Jednoliko ubrzani sustavi (inercijalna sila):To su sustavi koji se jedan u odnosu na drugog gibaju po pravcu konstantnom akceleracijom

27. Rotirajući sustav (centrifugalna sila):Centrifugalna sila postoji samo za opžača u rotirajućem sustavu i on ne poznaje centripetalnu silu (centrifugalna javlja se u rotirajućem sustavu kao inercijalna sila)

28. Coriolisova sila:Coriolisova sila je inercijska sila koja djeluje samo na tijela u gibanju

29. Rad, energija, snaga:Rad je svladavanje sile na određenom putuEnergija je fizikalna veličina koja iskazuje sposobnost nekog tijela da izvrši radSnaga je rad izvršen u jedinici vremena

30. Izvedite izraz za rad stalne i promjenjive sile:

31. Kinetička energija:Kinetička energija je sposobnost tijela da izvrši rad na osnovu svojega gibanja, tj. svoje brzineKinetička energija tijela u krajnjem položaju jednaka je kinetičkoj energiji u početnom položaju i uloženom radu

32. Gravitacijska potencijalna energija:Energija koju tijelo ima kada se nalazi u gravitacijskom polju nekog drugog tijela

33. Rad sile teže-konzervativne sile:Rad sile teže ovisi o početnom i konačnom položaju položaju tijela, a ne o obliku puta ( svojstvo konzerv. silagravitacijska, elastična i Coulombova sila )Osnovna značajka konzervativnih sila jest da je njihov rad po zatvorenom putu jednak nuli

34. Elastična potencijalna energija:Elastična potencijalna energija javlja se u čvrstim tijelama zbog promjene oblika tijela pod utjecajem vanjske sile (npr. kod opruge)

35. Zakon očuvanja mehaničke energije:Zakon očuvanja mehaničke energije za konzervativne sile kaže da je zbroj kinetičke i potencijalne energije u zatvorenom sustavu stalan.Prema tome, kinetička energija može prelaziti u potencijalnu i obratno, pri čemu je njihov zbroj konstantan ( Ek+Ep=0)

36. Centralni sudar elastičnih kuglica:Pod centralnim sudarom podrazumjevamo sudar dviju kuglica kojima se središta gibaju jedno prema drugom na istom pravcu.Sudar je elastičan, što znači da su kuglice savršeno krute i da se pri sudaru ne deformirajuBudući da je sudar savršeno elastičan, kinetička energija kuglica mora biti sačuvanja, a također vrijedi zakon očuvanja količine gibanja

37. Centralni sudar neelastičnih kuglica:Kuglice se nakon sudara deformiraju, spoje i nastave dalje gibati zajedničkom brzinom kao jedno tijelo.Kinetička energija kod neelastičnog sudara nije očuvana, jer se jedan dio energije pretvori u unutrašnju (toplinsku) energiju, ali vrijedi zakon očuvanja količine gibanja

38. Gibanje krutog tijela (pojma krutog tijela i vrste gibanja):Kruto tijelo je sistem čestica (materijalnih točaka) čija je međusobna udaljenost uvijek ista Idelano kruto tijelo se ne deformira kad na njega djeluju sileVrste: translacija, rotacija, superpozicija translacijskog i rotacijskog gibanja

39. Moment sile:Moment sile je vektorska fizikalna veličina kojom se u mehanici opisuje rotacija, odnosno kaže se da rotaciju vrši moment sile ili kraće moment (djelovanje sile na nekom kraku)

40. Rotacija krutog tijela oko nepomične osi:Sve točke tijela izvode gibanje po kružnicama čija središta ležena osi rotacije, a na rotaciju oko nepomične osi utječe samo moment okomite sile

41. Moment tromosti tijela:Mjera je tromosti za kružno gibanje (što je moment inercije nekog tijela veći to ga je teže pokrenuti u rotaciju ili zaustaviti njegovu rotaciju); mjerna jed. kgm2

Međutim, za razliku od mase, moment inercije nije neka nepromijenjiva veličina; on ovisi o osi oko koje se dešava rotacija tijela

42. Steinerovo pravilo:Moment inercije tijela za neku os koja ne prolazi težištem jednak je zbroju vlastitog momenta inercije za os paralelnu s traženom osi i umnoška mase tijela s kvadratom udaljenosti težišta tijela od trežene osi.

43. Moment količine gibanja:vektorska je fizikalna veličina koja postoji kod kružnog gibanja. Za kruto se tijelo može prikazati kao umnožak momenta tromosti tijela I i kutne brzine ω

44. Jdba. rotacije krutog tijela:

45. Gibanje zvrka:ZVRK: Simetrično tijelo učvrščeno u točki na osi simetrije(Os rotacije nije učvršćena)1. slobodan zvrk – poduprt u težištu2. zvrk s Cardanovim učvršćenjem3. Fresnelov zvrk4. Precesija kotača5. Prisilna precesija6. Schmidtova izvedba zvrkovaSLOBODNA ROTACIJA:Da bi tijelo moglo imati slobodnu os rotacije na njega ne smije djelovati moment vanjskih silaNUTACIJA:Ako tijelo dobije mali impuls sile okomito na os rotacije tada os rotacije promijeni smjer (istovremeno postoje dvije okomite rotacije).

46. Rad,snaga i kinetička energija pri rotaciji tijela:

47. Jednostavno harmoničko titranje ( harmonički oscilator):Ono kod kojeg je sila proporcionalna iznosu pomaka iz položaja ravnoteže, a suprotna njegovu smjeru. (npr. uteg obješen na vertikalnu oprugu – sustav opruga+masa)

48. Energija titranja harm. oscilatora:

49. Matematičko njihalo:Matematičko njihalo sastoji se od točkaste mase m na donjem kraju niti duljine l zanemarive mase(nit je obješena na gornjem kraju)

50. Fizikalno njihalo:Fizikalno njihalo je kruto tijelo koje se zbog utjecaja sile teže njiše oko horizontalne osi koja ne prolazi kroz težište.

51. Prigušeno titranje:Kod prigušenog titranja energija se s vremenom smanjuje

52. Logaritamski dekrement prigušenog titranja:

53. Prisilno titranje:Kad vanjska sila djeluje na sustav koji titra i nadoknaduje energiju izgubljenu zbogtrenja, tada govorimo o PRISILNOM TITRANJU

54. Mehanički valovi (vrste valova i osnovne relacije valovitog gibanja):Transverzalni - čestice sredstva titraju okomito na smjer širenja vala (npr. val na užetu)Longitudinalni - čestice titraju u smjeru širenja vala (npr. zvučni valovi)Valovi nastaju u izvoru vala, a titranje se određenom brzinom proširi kroz sredstvo. U elastičnim su tvarima susjedne čestice međusobno povezane elastičnim silama te pomak jedne čestice iz ravnotežnog stanja uzrokuje i pomak susjednih čestica. Poremećaj ravnotežnog stanja se zbog inercije ne prenosi trenutno nego nekom konačnom brzinom. Pritom kroz sredstvo ne putuju čestice nego sam poremećaj; zato je važno razlikovati brzinu titranja čestica oko ravnotežnog položaja od brzine širenja vala.Brzina vala ovisi o osobinama (elastičnosti i gustoći) sredstva kroz koje val prolazi.Kada val prelazi iz jednog sredstva u drugo ili se prostire kroz nehomogeno sredstvo, brzina i valna duljina mu se mijenjaju, a frekvencija ostaje ista.

55. Širenje valova u sredstvu (brzina širenja trensverzalnih poremećaja):Širenje poremećaja (vala) nije identično s gibanjem čestica sredstva kroz koje se poremećaj širi. Brzina pomicanja čestica u mnogo je manja od brzine širenja poremećaja vTransverzalne poremećaje možemo promatrati na zategnutoj žici

56. Brzina širenja longitudinalnih poremećaja:Širenje longitudinalnih poremećaja u čvrstom tijelu možemo promatrati na štapu duljine l, presjeka S i gustoće r. U trenutku t=0 udarimo jedan kraj štapa, nastaje longitudinalna deformacija opisana Hookeovim zakonom (v je brzina širenja poremećaja, a u brzina kojom se cijeli štap pomakne za Dl).

57. Jdba. progresivnog vala:

58. Valna jdba.:

59. Superpozicija valova (konstruktivna i destruktivna interferencija):Primjer: površinski valovi na vodi.Ustitramo li površinu vode pomoću vibratora na koji je spojen šiljak što dodiruje površinu vode, od izvora će se širiti kružni val. Ako imamo dva takva točkasta izvora jedan blizu drugoga, opazit ćemo da se površina vode djelomično giba, a djelomično miruje.Rezultantni val ima istu frekvenciju, ali različitu amplitudu. Za j=0 amplituda je maksimalna, 2A

60. Interferencija valova iz 2 izvora:

61. Refleksija valova:Kada val upada na granicu između dva sredstva, jedan se dio energije vala reflektira, a ostatak prelazi u drugo sredstvo; od upadnog vala nastaje reflektirani i transmitirani val. Pri refleksiji na gušćem sredstvu reflektirani val je pomaknut u fazi za p prema upadnome, a pri refleksiji na rjeđem sredstvu nema pomaka u fazi. Također, pri refleksiji od čvrste zapreke nema

transmitiranog vala, a reflektirani val ima istu amplitudu kao upadni, samo pomaknut u fazi, dok pri refleksiji na slobodnom kraju upadni i reflektirani val imaju jednake amplitude i faze.

62. Stojni valovi:Stojni val, također i stacionarni val, val je koji nastaje interferencijom dvaju valova jednake amplitude i frekvencije no suprotnog smjera. Pri tome neke čestice titraju, a neke miruju (tzv. čvorovi), pa val izgleda kao da stoji u mjestu. Stojni val može nastati i kada se sredstvo u kojem se val rasprostire giba u smjeru suprotnom od smjera vala brzinom po iznosu jednakoj brzini rasprostiranja vala.Jednadžba stojnog vala nastalog interferencijom glasi:

ili pojednostavljeno:

,pri čemu y0 označava amplitudu vala, ω je kutna frekvencija (2πf), k je valni broj (2π/λ), a x i t su varijable za uzdužni položaj i vrijeme.Stojni se valovi pojavljuju u fizičkim sredstvima poput napetih žica ili stupaca zraka u cijevima na čemu se zasniva rad mnogih glazbenih instrumenata.

63. Energija mehaničkog vala:Dok se val širi kroz sredstvo, on prenosi energiju u smjeru širenja vala.

64. Valovi zvuka:Zvučni val se kroz različite medije kreće različitim brzinama. U zraku, taj se val kreće brzinom od približno 300 m/s, u vodi se kreće približnom brzinom od 1500 m/s, a u željeznoj žici oko 5000 m/s. Što je materijal gušći, to se zvuk kroz njega prenosi duže i brže. Zvuk je određen, kao i ostali valovi, dvjema fizikalnim veličinama, frekvencijom i valnom duljinom. Broj titraja koje materijal čini u jednoj sekundi se naziva frekvencija, oznaka je f, a mjerna jedinica Hz.Normalno ljudsko uho može čuti zvukove u frekvenciji od 16 Hz do 20 000 Hz. Sve zvukove frekvencije ispod 16 Hz nazivamo infrazvukovima ili podzvukovima, a zvukove frekvencije više od 20 000 Hz nazivamo ultrazvukovima ili nadzvukovima; oni se koriste u tehnici i medicini.Valna duljina, s druge strane, je razmak između dva susjedna najveća zgušnjenja, kao i između dva susjedna razrjeđenja, medija kroz koju se val širi.U osnovi zvukove možemo podijeliti na dvije skupine: šumove i tonove. Šum je zvuk koji nastaje nepravilnim titranjem zvučnog izvora pri čemu se frekvencija stalno mijenja, dok ton nastaje pravilnim titranjem zvučnog izvora i frekvencija je stalna.

65. Jakost i glasnoća zvuka:Jakost zvuka je intenzitet zvučnog vala, energija koju zvučni val prenese u jedinici vremena kroz jediničnu površinu okomitu na smjer širenja zvuka. Jedinica je W/m2

Prag čujnosti, I0=10-12 W/m2

Najveća jakost (bez oštećenja), I~10 W/m2 L=10 log(I/I0) [dB]O dB – prag čujnosti120 dB – prag bola

Jedinica za razinu glasnoće zvuka (osjet jakosti u uhu) je fon

66. Termometrija (pojam i mjerenje temperature):Temperatura je fizikalna veličina kojom se izražava toplinsko stanje neke tvari i jedna je od osnovnih veličina u termodinamici. Ona ovisi o tome koliko unutarnje energije sadrži neko tijelo određene mase i tlaka. Temperatura ne može prelaziti s tijela na tijelo, nego prelazi toplina, a temperature se izjednačavaju.Postoji više mjernih jedinica: °C, K,°F, a jedinica SI sustava je K

67. Toplinsko rastezanje (linearno i volumno):

68. Količina topline i specifični toplinski kapacitet:Toplinski kapacitet je fizikalna veličina koja pokazuje sposobnost tijela za spremanje topline, a definira se kao omjer količine topline i promjene temperature koja zbog toga nastaje.Razlikujemo toplinske kapacitete pri stalnom tlaku (p) i pri stalnom volumenu (V):

Mjerna jedinica za toplinski kapacitet u sustavu SI je džul po kelvinu (J/K).Specifični toplinski kapacitet - kapacitet po jedinici mase:

Mjerna jedinica SI je džul po kilogram-kelvinu (J/kgK).

69. Prijenos topline:Prijenos topline je proces prelaska topline s toplog na hladno tijelo. Postoje tri načina prijelaza topline:1.Kondukcija (vođenje topline) jest prijelaz topline između dvaju tijela u dodiru.2.Konvekcija (strujanje) jest usmjereno gibanje odnosno strujanje fluida (tekućina i plinova), u kojem se topliji fluid giba prema hladnijem i predaje toplinu okolini.3.Radijacija (zračenje) je prijelaz topline koji se odvija putem elektromagnetskog zračenja.

70. Zakoni termodinamike:a) Nulti zakon termodinamike (definicija temperature):Temperatura je skalarna veličina svojstvena termodinamičkim sustavima u ravnoteži, na takav način da je jednakost temperatura nužan uvjet za termodinamičku ravnotežu. Nulti zakon termodinamike kaže da više sustava prepušteni sami sebi teže u postizanju ravnoteže: toplinske, kemijske, mehaničke, nakon nekog vremena.

b) Prvi zakon termodinamike (Zakon o očuvanju energije):Energija se ne može stvoriti ni iz čega niti se može uništiti, već se može samo prenijeti iz jednog oblika u drugi, ili s jednog tijela na drugi.Alternativna formulacija glasi: nemoguće je napraviti stroj (perpetuum mobile) koji bi stvarao energiju ni iz čega.

c) Drugi zakon termodinamike:Nemoguć je proces u kome bi toplina spontano prelazila s tijela niže temperature na tijelo više temperature.

Alternativno se govori o gubicima rada zbog nepovratnosti procesa, tj. u realnim procesima je za povratak u početno stanje potrebno uložiti energiju. Ta nepovratnost se mjeri porastom entropije.

d) Treći zakon termodinamike:Nije moguće konačnim brojem procesa sniziti temperaturu bilo kojeg sustava na 0 K.Sve entropije su iste na apsolutnoj nuli (-273,15 K), i imaju svoju minimalnu (konačnu) vrijednost. (entropije svih sustava i podsustava teže jednakoj vrijednosti apsolutnoj nuli.).