Betekintés - Mozaik Kiadó

LADATGYÛJTEMÉNYA TERMÉSZETRÔL TIZENÉVESEKNEKA TERMÉSZETRÔL TIZENÉVESEKNEKA TERMÉSZETRÔL TIZENÉVESEKNEKADATGYÛJTEMÉNYA TERMÉSZETRÔL TIZENÉVESEKNEKA TERMÉSZETRÔL TIZENÉVESEKNEKA TERMÉSZETRÔL TIZENÉVESEKNEKM·ZAIKM·ZAIKM·ZAIKM·ZAIKM·ZAIKM·ZAIKFELADATGYÛJTEMÉNYA TERMÉSZETRÔL TIZENÉVESEKNEKA TERMÉSZETRÔL TIZENÉVESEKNEKA TERMÉSZETRÔL TIZENÉVESEKNEKA TERMÉSZETRÔL TIZENÉVESEKNEKA TERMÉSZETRÔL TIZENÉVESEKNEKA TERMÉSZETRÔL TIZENÉVESEKNEK46FizikaZETRÕLKA · KÉMIA · FÖLDRAJZEKNEKMIA BIOLÓGIA11-1211-12LÓGIA11-12FIZIKA11-12KÖZÉP- ÉS EMELT SZINTÛÉRETTSÉGIRE KÉSZÜLÕKNEKLÓGIA9FÖLDRAJZ9IKA10KÖZÉP- ÉS EMELT SZINTÛÉRETTSÉGIRE KÉSZÜLÕKNEKLÓGIA9FÖLDRAJZ9ZIKA10TERMÉSZETFÖLDRAJZIKÖRNYEZETÜNKTERMÉSZETFÖLDRAJZIKÖRNYEZETÜNKKÉMIA10SZERVES KÉMIAKÉMIA10SZERVES KÉMIAd, Pf. 301., Tel.: (62) 470-101.hu; WEB: www.mozaik.info.huETRÕLA · KÉMIA · FÖLDRAJZEKNEK, Pf. 301., Tel.: (62) 470-101.hu; WEB: www.mozaik.info.huMOZGÁSOK · ENERGIAVÁLTOZÁSOKM·ZAIK FIZIKAELEKTROMOSSÁGTAN · HÕTANM·ZAIK FIZIKAFIZIKA10ELEKTROMOSSÁGTANHÕTANM·ZAIKwww.mozaik.info.hu10 M·ZAIKMS-2619FIZIKA9MOZGÁSOK · ENERGIAVÁLTOZÁSOKM·ZAIKwww.mozaik.info.hu9 M·ZAIKMS-2615UA TERMÉSZETRÔL TIZENÉVESEKNEKA 9.-es kötetet azátdolgozás soránbővítettük a Folyadékokés gázok mechanikájacímű fejezettel.A TERMÉSZETRÔL TIZENÉVESEKNEKA természetről tizenéveseknekFizika 9–12. osztályKö zép is ko lai tan köny veink fő cél ja, hogy a fi zi ka is mét ér dekestan tárgy le gyen, és a ta nu lók érez zék, hogy tu dá suk amin den nap ja ik ban felbukkanó je len sé gek ér tel me zé sé re ésprob lé mák meg ol dá sá ra is hasz nál ha tó. Tan könyv csa lá dunkezért a ter mé szet tu do má nyos szem lé let mód ki ala kí tá sá ra,a ta nu lók ké pes sé ge i nek fej lesz té sé re he lye zi a hang súlyt.A tankönyvcsalád zárásaként megjelent a Fizika 11–12. –Közép- és emelt szintű érettségire készülőknek című tankönyv,illetve a hozzá kapcsolódó munkafüzet is. A tankönyv33 fejezetben te ma tikus és átfogó áttekintést nyújta teljes kö zép is kolai fizika tananyagról. Nagy gondot fordíta ko ráb ban meg ismert kí sér le tek, je len sé gek, gya korlati éstechnikai al kal mazások ér tel mezésére és a fizika nagy fel fedezéseinektörténeti át te kintésére is. A rendszerező elméletiössze fog la lá son túl az új érettségi te matikájának megfelelőenkí sér leteket, teszt felada to kat, szá mí tási feladatokat ésgondolkodtató kér dé se ket is tartalmaz. A tan könyvben jólelkülönülnek az emelt szin tű érett sé gire szükséges anyagrészek.Az érettségi kísérleti feladatainak elvégzéséhez, az iskolai,esetleg az otthoni kísérletezés ru tinjának el sa játításáhoznyújt se gít sé get a könyvhöz kapcsolódó Munkafüzet. A tankönyv33 fe je zetének mind egyi kéhez található általábanegy-egy kö zép-, ill. emelt szin tű kísérlet vagy egyszerűmé rési gyakorlat, de tartalmazza azok elvi hátterét, esz közeinek jegyzékét és a mérés leírását is.A tanárok, iskolák középszintű érettségire való felkészülésétsegí ti a fizika érettségi anyagához készült részletes tételsor-javaslat,amely a kiadó honlapjáról tölthető le. (www.mozaik.info.hu)106 A NEWTONI DINAMIKA ELEMEI: A TÖMEG ÉS AZ ERÕKÜLÖNFÉLE ERÕHATÁSOK ÉS ERÕTÖRVÉNYEIK 10710.3. A nehézségi erõ és a gravitációs erõtörvény106.1. A szabadon esõ test a gravitációs mezõ hatásáragyorsulF g= ma × gR106.2. Az F n nehézségi erõ F g és F cf eredõjejF nr= mg × jm×a 1= w 2 × × Fcfm rm×a 2Tengerszint feletti FgMagyarországon,magasságha m = 1 kg0 km9,810 N10 km9,779 N50 km9,655 N100 km9,500 N106.3. A Föld környezetében a testet érõ nehézségi erõfügg a testek tengerszint feletti magasságátólAz elejtett testek, a toronyugró, a fáról lehullóalma gyorsulva esik a Föld felé. A függõlegesenfeldobott kavics sebessége is folyamatosan változik,lassulva emelkedik, egy pillanatra megáll,majd növekvõ sebességgel esik vissza a Föld felé.Errõl a gyorsulásról eddig azt gondoltuk, hogycsak a gravitációs mezõ hatására jön létre ésa Föld középpontja felé irányul. Ezért gravitációsgyorsulásnak neveztük, és g-vel jelöltük.Megismerve a tehetetlenségi erõket, valamintfigyelembe véve a Föld forgását, pontosítani kella g-re vonatkozó ismereteinket.A gravitációs erõ iránya a Föld középpontjafelé mutat. A Föld forgása miatt a szabadon esõtestek azonban nem pontosan a Föld közepe feléesnek. Esés közben ugyanis a Föld kifordula szabadon esõ testek alól.Ezt – a nyugvónak gondolt Földön – úgy szoktukfigyelembe venni, hogy feltételezzük egy olyan erõlétezését is (F cf centrifugális erõ), amely a gravitációserõvel együtt gyorsítja a testeket a szabadesésvalódi irányában.A gravitációs és a centrifugális erõ eredõjétnehézségi erõnek nevezzük. Ha a g és az aztokozó erõhatás pontos fogalmára akarunk utalni,nehézségi gyorsulásról* és nehézségi erõrõl*beszélünk. A nehézségi erõ, amelynek F n a jele,a gravitációs mezõ vonzása és a Föld forgásamiatt „jön létre”.Az m tömegû testre ható F n nehézségi erõ a gnehézségi gyorsulás felhasználásával kiszámítható:F n = m × g .Mivel g-vel a szabadon esõ testek gyorsulásátjelöltük, ezt a jelölést a fogalom pontosítása utánis megtartjuk.Ez az összefüggés a nehézségi erõtörvény*.A Föld körüli gravitációs mezõ gyengül,ha távolodunk a Földtõl. Ezt az bizonyítja, hogyugyanazt a testet távolabb kisebb gravitációs erõhatáséri, mint a földfelszínen.Az ugyanakkora tömegû testet érõ nehézségierõ nagysága más lehet attól függõen is,Az 1 kg tömegû testet érô nehézségi erôa tengerszinten0º20º40º50º70º90º107.1. A testet érõ nehézségi erõ függ a testek földrajzihelyétõlhogy a Föld felszínének melyik részén van a test.Ennek egyik oka az, hogy a Föld lapultsága miattaz Északi-sark és a Déli-sark közelebb van a Földközéppontjához, mint az Egyenlítõ pontjai. Egymásik ok az, hogy a testek különbözõ sugarúkörpályán foroghatnak a földrajzi helytõl függõen,és így más lehet a centrifugális erõ.A gravitációs mezõ a tér különbözõ pontjaibankülönbözõ erõsségû lehet. Ezt egy mennyiséggel,a gravitációs térerõsséggel** (E ) szokás jellemezni.A gravitációs térerõsség azt mutatja meg,hogy mekkora gravitációs erõhatás éri az 1 kg tömegû(anyagi pontnak tekinthetõ) testet a tér egyadott pontjában.A gravitációs térerõsség a következõ módonszámítható ki: EF g m⋅g= = = g.m mA gravitációs mezõt jellemzõ E gravitációs térerõsségvektormennyiség. A földi nehézségi erõtérbenérvényes (a térnek abban a részében, ahola nehézségi erõ érvényesül) és a centrifugális erõtis magába foglaló F = m × g erõtörvény alapján belátható,hogyE = g .Az E és a g a gravitációs mezõnek ugyanazta képességét jellemzi, csak más megközelítésben.A két mennyiség azonosságát mutatja mértékegységükazonossága is:kg ⋅m Nkg = 2skg= m 2s9,7805 N9,7865 N9,8018 N9,8108 N9,8261 N9,8322 N.A NEWTON-FÉLE GRAVITÁCIÓS ERÕTÖRVÉNYMinden szabadon esõ test – ugyanazon a helyen– ugyanakkora g gyorsulással mozog. Ez csakúgy lehet, ha a gravitációs mezõben (ugyanazona helyen) ahányszor nagyobb az ott levõ test tömege,annyiszor nagyobb a testet érõ gravitációserõhatás, vagyis a tömeg egyenesen arányosa gravitációs erõvel: F g ~ m.Ezért lehet a test tömegébõl a testet érõ gravitációserõ nagyságára és a test súlyára következtetni,a súlyából pedig a testet érõ gravitációserõt és a test tömegét kiszámítani.Érzékeny mûszerrel kimutatható, hogy nemcsaka Földnek, hanem minden testnek van gravitációsmezõje, így bármely két test közöttvan gravitációs vonzás.A Cavendish-féle torziós (csavarási) ingával nagyonkicsi erõhatások is kimutathatók. A torziósinga fõ alkatrésze egy rugalmas drótszál, amelynekegyik végét felerõsítették, a másik végére pedigegy könnyû pálcát kötöttek. A pálca két végénegy-egy golyót úgy helyeztek el, hogy azok egyensúlybanlegyenek.Szélességi fok F g107.2. Cavendish-féle torziós ingaFizika 9. osztálywww.mozaweb.hu