July 17, 2017

Fizyka: Energia mechaniczna

Energia określa zdolność ciała lub układu do wykonania pracy.
Przyrost energii ciała jest równy wykonanej nad tym ciałem pracy.

Energia potencjalna grawitacji (ciężkości) - równoważna wykonanej pracy - zależy od masy ciała i wysokości, na jaką to ciało zostało wzniesione. Jest to energia ciała wynikająca z jego położenia względem innego ciała, z którym oddziałuje grawitacyjnie, np. Ziemi.

∆E
p = mgh

∆Ep
- przyrost energii potencjalnej ciężkości
m - masa ciała
h - wysokość, na jaką ciało zostało wzniesione
g - przyspieszenie ziemskie równe w przybliżeniu 10 m/s²

Energia kinetyczna ciała (a więc i praca, którą może ono wykonać) jest tym większa, im większą prędkość ma to ciało i im większa jest masa ciała. Jest to energia ciała związana z jego ruchem.

E
k = m∙v²/2


Ek - energia kinetyczna ciała
m - masa ciała
v - prędkość, z jaką porusza się ciało


Energia potencjalna sprężystości - energia, jaką ma odkształcone ciało sprężyste. Przyrost energii potencjalnej sprężystości jest związany z oddziaływaniem międzycząsteczkowym wewnątrz sprężyny.

Energia mechaniczna - suma energii kinetycznej i energii potencjalnej (grawitacji i sprężystości).

Rodzaje energii mechanicznej:
    • Energia potencjalna (grawitacji, sprężystości)
    • Energia kinetyczna (związana z ruchem ciała)
Każda forma energii może ulec przemianie w inny jej rodzaj. Energii nie da się ani zniszczyć , ani stworzyć. Można ją jedynie przekazać lub przekazać innemu ciału.

Określona ilość energii jednego rodzaju może zostać zamieniona w równą ilość energii innego rodzaju.
Oznacza to, że jeżeli dowolny układ ciał nie wymienia energii z otoczeniem, to jego całkowita energia jest stała. Taki układ nazywa się układem izolowanym (odosobnionym). 
Source: szkolnictwo.pl
Zasada zachowania energii
W izolowanym układzie ciał całkowita energia nie ulega zmianie.

E
p + Ek = constans

July 14, 2017

Fizyka: Moc

Moc to liczbowa wielkość fizyczna równa ilorazowi pracy i czasu, w którym ta praca została wykonana.

W określa moc takiego urządzenia, które w czasie 1s wykona pracę 1J:


P = W/t

P
- moc urządzenia (ciała)
W - praca wykonana przez to urządzenie (ciało)
t - czas, w jakim praca ta została wykonana

Inną jednostką mocy jest koń mechaniczny (1KM)

1KM = 736W

P = W/t

a W = F ∙ s,

więc P = F ∙ s/t

Wiadomo, że v = s/t czyli

P = F ∙ V

June 16, 2017

Fizyka: Praca

Energia kinetyczna - Związana z ruchem; im szybciej porusza się dane ciało, tym większą ma energię kinetyczną.
Energia potencjalna grawitacji - Gdy podnosisz ciało na pewną wysokość, zwiększasz jego energię potencjalną. Jest ona tym większa, im wyżej jest ciało.
Energia potencjalna sprężystości - Napięta sprężyna ma pewną energię, dzięki czemu może np. napędzić samochodzik na sprężynę lub zegar mechaniczny.
Energia wewnętrzna - Energia cząsteczek ciała związana z jego temperaturą i stanem skupienia. Gdy podgrzewasz ciało, zwiększasz jego energię wewnętrzną.
Energia chemiczna - Spalając węgiel czy benzynę, wyzwala się zawartą w nich energię. Jest to główne źródło energii dla ludzkości. Każdy z nas żyje dzięki energii zawartej w pożywieniu.
Energia elektryczna - Jest to postać energii najłatwiejsza do przesyłania i zamiany na inne rodzaje. Dlatego większość urządzeń jest zasilana właśnie tą energią.
Energia jądrowa - Korzysta się z niej w elektrowniach jądrowych. Także Słońce świeci dzięki przemianom jądrowym zachodzącym w jego wnętrzu.
Energia promieniowania - Światło, mikrofale w kuchence mikrofalowej, ultrafiolet powodujący opalanie, promienie rentgenowskie używane do prześwietleń, fale radiowe - wszystkie niosą pewną energię.


Iloczyn wartości siły i wartości przemieszczenia, które nastąpiło zgodnie z kierunkiem i zwrotem działania siły.

W=F∙s

W - Praca
F - siła
s - droga

Podstawową jednostką pracy w układzie SI jest dżul (1J).

[W] = 1J

Praca ma wartość 1J, gdy siła 1N działająca na ciało ma wartość 1N, a przemieszczenie zgodne z kierunkiem i zwrotem siły wynosi 1m.

1J = 1N
1m


Jeśli na ciało działa dowolna siła zgodna z kierunkiem i zwrotem przemieszczenia, to wykonana praca jest liczbowo równa polu figury pod wykresem zależności siły od przemieszczenia.

source: Szkolnictwo.com

June 14, 2017

Fizyka: Pęd

Pęd ciała - wielkość wektorowa o kierunku i zwrocie zgodnym z kierunkiem i zwrotem wektora prędkości. Wartość pędu jest równa iloczynowi masy ciała i wartości prędkości.

Przyjmij, że siły
F1 = F2 są stałe i działają przez czas t, a masy ciał wynoszą odpowiednio m1 = m2
Na podstawie II zasady dynamiki wiadomo, że między obydwiema siłami oraz przyspieszeniami, z jakimi poruszają się ciała, zachodzą zależności:

F1 = m1∙a2
F1 = m1a2

↑Wartość tych sił są równe↑

Przy założeniu, że przed działaniem sił ciała znajdowały się w spoczynku, można obliczyć, jakie zmiany wartości prędkości nastąpiły pod wpływem tych sił w tym samym czasie t

Jeżeli dwa ciała oddziałują wyłącznie na siebie nawzajem (nie działają na nie żadne siły zewnętrzne), to zmiana pędu jednego ciała powoduje taką samą co do wartości zmianę pędu ciała drugiego, lecz o przeciwnym zwrocie. Taki układ jest przykładem układu izolowanego od otoczenia.

p=mv

p - pęd
m - masa
v - prędkość

Pęd ciała jest wielkością wektorową.
 Kierunek i zwrot pędu jest taki sam jak kierunek i zwrot prędkości ciała. 

source: Wikipedia

Zasada zachowania pędu
Całkowity pęd układu, na który nie działają siły zewnętrzne, nie zmienia się.

May 30, 2017

Six Kingdoms: Bacteria

BACTERIAL CELL
Bacteria are prokaryotic. The genetic material in their cells is not contained in a nucleus.
Each bacterial cell uses energy, grows and develops, responds to its surroundings, and reproduces.



SHAPE OF A BACTERIAL CELL 
Bacteria have three basic shapes: spherical, rodlike, or spiral. The shape of bacterial cell is determined by the chemical makeup of its outermost structure - the cell wall which is rigid and helps to protect the cell.

STRUCTURE OF A BACTERIAL CELL
Inside the cell wall is the cell membrane, which controls what materials pass into and out of the cell.
Inside the cell membrane, the cytoplasm contains a gel-like material. Ribosomes, the sites where proteins are produced, are located in the cytoplasm. The cell's genetic material, which looks like a thick, tangled string, is also located in the cytoplasm.
The genetic material contains the instructions for all the cell's functions, such as how to produce proteins on the ribosomes.
A flagellum is a long, whiplike structure that extends from the cell membrane and passes through the cell wall. A flagellum helps a cell to move by spinning in place like a propeller. A bacterial cell can have many flagella, one, or none. Most bacteria that do not have flagella cannot move on their own.

Source: Boundless.com


TWO KINGDOMS OF BACTERIA
Archaebacteria - Many live in extreme environments, such as: hot springs, intestines, sewage etc. 
Eubacteria - Most do not live in extreme environments.


REPRODUCTION IN BACTERIA
When bacteria have plenty of food, the right temperature, and other suitable conditions they thrive and reproduce frequently.

Asexual Reproduction
Bacteria reproduce by binary fission, a process in which one cell divides to form identical cells. Asexual reproduction is a reproductive process that involves only one parent and produces offspring that are identical to the parent. In binary fission, the cell first duplicates its genetic material and then divides into two separate cells. Each new cell gets its own complete copy of the parent cell's genetic material as well as some of the parent's ribosomes and cytoplasm.

Sexual Reproduction
Sexual reproduction called conjugation, involves two parents who combine their genetic material to produce a new organism which differs from both parents. During conjugation one bacterium transfers some of its genetic material into another bacterial cell through a thin, threadlike bridge that join the two cells. After the transfer, the cells separate. Conjugation results in bacteria with new combinations of genetic material.


OBTAINING FOOD
Some bacteria are autotrophs and make their own food. Autotrophic bacteria make food in one of two ways: by capturing and using the sun's energy as plants do or by using the energy from chemical substances in their environment. 
Some bacteria are heterotrophs - they obtain food by consuming autrophs or other heterotrophs.


RESPIRATION
Respiration is the process of breaking down food to release its energy. 
Most bacteria need oxygen to break down their food, but a few kinds of bacteria do not need oxygen for respiration.


ENDOSPORE FORMATION
Some bacteria can survive harsh conditions by forming endospores which are small, rounded, thick-walled, resting cells that form inside a bacterial cell. They contain the cell's genetic material and some of its cytoplasm.


BACTERIA IN THE LIVING WORLD
Bacteria are involved in fuel and food production as well as in environmental recycling and cleanup. However, some bacteria do cause diseases and other harmful effects.

Fuel
The archaebacteria that live in oxygen-free environments, such as the thick mud at the bottom of a lake or swamp, produce a gas called methane.

Food
The activities of helpful bacteria produce, cheese, yogurt, apple cider, olives and sauerkraut. But some bacteria cause food to spoil when they break down the food's chemicals.

source: eatwisconsincheese.com
Environmental Recycling
Heterotrophic eubacteria which live in the soil, are decomposers - organisms that break down large chemicals in dead organisms into small chemicals and then return basic chemicals to the environment for other living things to reuse. Other recycling eubacteria live in swellings on the roots of some plants, such as peanuts and soybeans. There, they convert nitrogen gas from the air into nitrogen compounds that the plants need to grow.

Environmental Cleanup
Some bacteria help to clean up Earth's land and water. Scientists have put these bacteria to work cleaning oil spills in oceans and gasoline leaks around gas stations.

source: CNN
Health
An antibiotic is a chemical that can kill bacteria without harming a person's own cells. 

Source: Young scientist journal 

May 3, 2017

Biology: Taxonomy

Animals are classified in 7 levels: Domain, Kingdom, Phylum, Class, Order, Family, Genus, Species.


Source: Wikipedia

Spotted Hyena

Source: BBC
Domain: Animalia
Kingdom: Chordata
Class: Mammalia
Order: Carnivora
Family: Hyaenidae
Genus: Crocuta
Species: Crocuta Crocuta

April 24, 2017

Zasady dynamiki Newtona I i II

I  ZASADA DYNAMIKI NEWTONA

Jeżeli na ciało nie działają żadne siły lub działające siły się równoważą, to ciało pozostaje w spoczynku lub porusza się ruchem jednostajnym prostoliniowym.

II  ZASADA DYNAMIKI NEWTONA

Jeżeli na ciało działa niezrównoważona siła, porusza się ono ruchem zmiennym z przyspieszeniem wprost proporcjonalnym do działającej siły. Przyspieszenie ciała, na które działa stała niezrównoważona siła, jest tym mniejsze, im większa jest jego masa:
a = F/m


F - wartość siły
m - masa ciała
a - przyspieszenie ciała

1 N jest to siła, która ciału o masie 1 kg nadaje przyspieszenie 1 m/s².

Source: Physics4kids


Przyspieszenie ciała, na które działa niezrównoważona siła, jest wprost proporcjonalne do działającej siły.
Przy danej wartości siły działającej na ciało przyspieszenie jest tym mniejsze, im większa jest masa ciała.

Spadające swobodnie ciała poruszają się ruchem jednostajnie przyspieszonym. Przyspieszenie, z jakim w pobliżu Ziemi porusza się swobodnie ciało, nazywa się przyspieszeniem ziemskim.

g≈9,81 m/s²

Fg=mg

Fg - siła ciężkości (grawitacji)
m - masa ciała
g - przyspieszenie ziemskie

Czas swobodnego spadania ciała nie zależy od jego masy.

Masa jest miarą bezwładności ciała.