Fysikk

• Størrelser og størrelseslikninger


  Fysikken beskriver naturen ved hjelp av størrelser som kan måles. En størrelse blir som regel gitt som et produkt av verdi og enhet. Vi arbeider med størrelseslikninger, og når vi setter inn for størrelsessymbolene, tar vi med både verdien og enheten for størrelsen.
• Grunnenheter og sammensatte enheter


  I det internasjonale enhetssystemet SI er det sju grunnenheter. Andre SI- enheter er satt sammen av disse grunnenhetene.
• Gjennomsnittsfart


  Gjennomsnittsfarten v er forflytningen Δs dividert med tida Δt.
• Momentanfart, fart


  Momentanfarten, eller bare farten v, er farten på et bestemt tidspunkt. Farten er den grensen gjennomsnittsfarten nærmer seg når vi måler den i et tidsrom som nærmer seg null
• Konstant fart


  Hvis gjennomsnittsfarten har den samme verdien i alle tidsintervaller, er farten konstant. Da gjelder bevegelseslikningen
• Posisjonsgraf


  En posisjonsgraf eller en s − t-graf viser posisjonen s som funksjon av tida. Stigningstallet til posisjonsgrafen er lik farten v
• Fartsgraf


  En fartsgraf eller en v − r-graf viser farten v som funksjon av tida. Stigningstallet til fartsgrafen er lik akselerasjonen a.
• Gjennomsnittsakselerasjon


  Gjennomsnittsakselerasjonen a er fartsendringen Δv dividert med tida Δt.
• Akselerasjon


  Momentanakselerasjonen, eller bare akselerasjonen a, er akselerasjonen på et bestemt tidspunkt. Akselerasjonen er den grensen gjennomsnittsakselerasjonen nærmer seg når vi måler den i et tidsrom som nærmer seg null.
• Vektorer. s, v og a med fortegn


  Størrelsene s, v og a er vektorstørrelser, dvs. størrelser som har både størrelse og retning. Når det er rettlinjet bevegelse, kan vi innføre en positiv retning. Da kan vi vise retningen til vektorstørrelsene ved hjelp av fortegn.
• Bevegelseslikningene ved konstant akselerasjon

  1. v = v0 + at

  2. s = v0t + 1/2 at2

  3. s = v0 + v/2 × t

  4. v0 - v0^2 = 2as
• Kraft


  En kraft virker alltid mellom to legemer. Et legeme som blir påvirket av en kraft fra et annet legeme, virker tilbake på dette legemet med en annen kraft. En kraft kan endre farten og/eller endre formen til et legeme. Kraft er en vektorstørrelse.
• Tyngdekraft

  Tyngdekraften på et legeme på et sted der feltstyrken er g, er lik massen (m) multiplisert med g.
• Newtons 1. lov

  Et legeme fortsetter i sin tilstand av ro eller rettlinjet bevegelse med konstant fart så lenge krefter ikke tvinger det til å endre denne tilstanden. Summen av alle kreftene = 0 når v = konstant.
• Newtons 2. lov

  Summen av kreftene på et legeme er lik produktet av massen og akselerasjonen. Akselerasjonen har samme retning som kraftsummen. Summen av F
• Newtons 3. lov


  Krefter mellom to legemer opptrer parvis som kraft og motkraft på hvert sitt legeme. Kraft og motkraft er like store og motsatt rettet.
• Friksjon


  Friksjonskrefter opptrer ved berøringsflaten mellom to legemer og er parallell med berøringsflaten. For et legeme som glir, har friksjonskraften retning mot glideretningen. Verdien av glidefriksjonskraften R er tilnærmet gitt ved: R = μN, der μ er friksjonstallet og N er normalkomponenten av kraften fra underlaget.
• Luftmotstand


  Når et legeme beveger seg i luft, blir det påvirket av trykkrefter fra lufta som virker mot bevegelsen. Denne luftmotstanden øker med farten til legemet
• Hooks lov


  Når ei elastisk fjær blir strukket (eller presset sammen), er kraften F på fjæra og forlengelsen (forkortelsen) x proporsjonale: F = kx, der k er fjærstivheten.
• Vitenskapelig metode


  I naturvitenskap brukes den hypotetisk deduktive metoden for å finne sikker kunnskap om naturen. Det er Galilieo Galilei som har fått hovedæren for å utvikle denne metoden.
• Naturlover


  Når vi gjennom observasjoner og systematiske eksperimenter oppdager regler for hvordan naturen oppfører seg, kaller vi det naturlover. I fysikk kan slike sammenhenger ofte beskrives med en matematisk formel.
• Måleusikkerhet


  Når vi måler samme størrelse flere ganger, får vi vanligvis forskjellige verdier. Som beste verdi for størrelsen a bruker vi gjennomsnittsverdien –a. For usikkerheten δa av størrelsen bruker vi ofte det største avviket fra gjennomsnittsverdien. Når vi har mange målinger, flere enn om lag 10, av den samme størrelsen, bruker vi ofte halvparten av det maksimale avviket som usikkerhet. Den relative usikkerheten er: δa/–a
• Usikkerhet i sammensatte størrelser


  Som usikkerhet for sum og differanse av to størrelser bruker vi summen av usikkerhetene for hver av størrelsene. Som usikkerhet for produkt og kvotient bruker vi summen av de relative usikkerhetene for hver av størrelsene.
• Gjeldende siffer


  Verdien av en fysisk størrelse skal gis slik at usikkerheten ligger i det siste sifferet. Når vi gjør beregninger i fysikk, gir vi sluttsvaret med like mange siffer som det er i den av de gitte størrelsene som har færrest gjeldende siffer. Unntaket er addisjon og subtraksjon, da bruker vi like mange desimaler som det er i størrelsen som har færrest desimaler.
• Grafisk utjevning


  Når vi har målt sammenhørende verdier for to størrelser, kan vi ved hjelp av grafisk utjevning undersøke om en antatt sammenheng mellom de to størrelsene stemmer med målingene. Vi setter de målte verdiene inn i et koordinatsystem og trekker den kurven som passer best til punktene. Dersom kurven er en rett linje, kan vi bestemme stigningstall og konstantledd for linja og dermed bestemme sammenhengen. Dersom vi bruker et digitalt hjelpemiddel, kan vi ved hjelp av minste kvadraters metode også tilpasse andre funksjoner til de målte punktene.
• Arbeid


  Arbeidet W som en kraft F gjør på et legeme, er definert ved W = Fs × cosα, der s er forflytningen av kraftens angrepspunkt og α er vinkelen mellom kraften og forflytningen.
• Kinetisk energi


  For et legeme med massen m som er i translatorisk bevegelse med farten v er den kinetiske energien Ek gitt ved uttrykket Ek = 1/2 mv^2
• Potensiell energi i tyngdefeltet


  For et legeme med massen m som er i høyden h over et valgt nullnivå, er den potensielle energien Ep gitt ved uttrykket Ep = mgh
• Potensiell energi i ei elastisk fjær


  Den potensielle energien i ei elastisk fjær som er strukket eller presset sammen, er E = 1/2 kx^2
• Arbeid-energi-setningen


  For et legeme i translatorisk bevegelse er endringen i kinetisk energi lik det arbeidet som summen av kreftene utfører på legemet: WΣF = ΔEk
• Bevaring av mekanisk energi i tyngdefeltet


  Når et legeme beveger seg i tyngdefeltet og andre krefter enn tyngdekraften ikke gjør arbeid på legemet, er den totale mekaniske energien konstant bevegelsen: E2 = E1 = konstant, der E = mgh + 1/2 mv^2
• Bevaring av energi for en elastisk pendel

  For en elastisk pendel er den totale mekaniske energien bevart den er den samme i alle posisjoner: E2 = E1 = konstant, der E = 1/2 kx^2 + 1/2 mv^2
• Bevaring av total mekanisk energi i tyngdefeltet


  Når et legeme beveger seg i tyngdefeltet og andre krefter enn tyngdekraften og fjærkrefter ikke gjør arbeid på legemet, er den totale mekaniske energien konstant i bevegelsen: E2 = E1 = konstant, der E = mgh + 1/2 kx^2 + 1/2 mv^2
• Effekt


  Effekten P er arbeidet W eller den omdannede energien E per tid t: P = W/t = E/t
• Virkningsgrad


  Virkningsgraden η gitt ved: η = nyttbart arbeid/energi tilført arbeid/energi = nyttbar effekt/tilført effekt
• Massetetthet


  Massetettheten ρ til et legeme er forholdet mellom massen m og volumet V: ρ = m/V
• Trykk


  Når en kraft F virker vinkelrett på en flate med areal A, er trykket p på flaten lik kraft per areal: p = F/A. Trykk er en skalar størrelse (dvs. uten retning).
• Trykk i væsker


  Trykk i en væske i ro kaller vi hydrostatisk trykk. Trykket er det samme i alle punkter i samme dybde, og trykkreftene står overalt vinkelrett på et legeme i væsken og på veggene i væskebeholderen.
• Hydrostatisk trykk


  I dybden h er trykket p gitt ved p = p0 + ρgh, der p0 er lufttrykket og ρ er massetettheten til væsken.
• Pascals lov


  Når vi øver et ytre trykk på en væske i ro, vil trykket i hele væsken øke like mye som dette ytre trykket. For to sammenkoplede hydrauliske sylindre er forholdet mellom kraften på stemplene lik forholdet mellom arealene deres: F1/F2 = A1/A2