Krótki przewodnik po fizyce

Wzór opisuje ruch ciała ze stałą prędkością. v to prędkość, równa stosunkowi drogi S do czasu t. Współrzędna x zmienia się jednostajnie, w zależności od początkowego położenia x₀ i prędkości v.

Wzór przedstawia drogę przebytą przez ciało w czasie t. Można to obliczyć jako różnicę między końcowymi a początkowymi współrzędnymi (x − x₀) lub jako iloczyn stałej prędkości v i czasu ruchu. Nadaje się tylko do ruchu jednostajnego.

Przyspieszenie a pokazuje, jak szybko zmienia się prędkość ciała w danym okresie czasu. Jeśli ciało przyspiesza lub zwalnia jednostajnie, to zmiana prędkości (Δv) jest dzielona przez interwał czasu (Δt), dając przyspieszenie w m/s².

Wzór odzwierciedla zmianę prędkości v ciała w czasie. Początkowa prędkość v₀ zwiększa się (lub zmniejsza) o wartość przyspieszenia a, pomnożoną przez czas t. Znak ± zależy od tego, czy ciało przyspiesza, czy zwalnia.

Wzór ten określa położenie x ciała w dowolnym momencie czasu podczas ruchu ze stałym przyspieszeniem. Terminy opisują: początkową współrzędną x₀, wkład od początkowej prędkości v₀·t oraz wkład od przyspieszenia, proporcjonalny do kwadratu czasu. Ma zastosowanie przy braku oporu i stałym przyspieszeniu.

Wzór ten opisuje prędkość ciała podczas swobodnego spadku, zaczynając z prędkością początkową v₀, uwzględniając przyspieszenie ziemskie g i czas t. Znak ± zależy od kierunku ruchu: w górę lub w dół.

Wzór opisuje, jak zmienia się wysokość ciała podczas ruchu pionowego. Pierwsza część to wkład początkowej prędkości pionowej, druga to wpływ przyspieszenia grawitacyjnego. Znak ± zależy od kierunku ruchu: w górę (malejąca wysokość w czasie) lub w dół (rosnąca wysokość względem początku).

Wzór pozwala obliczyć prędkość v ciała bez jawnego podawania czasu — poprzez jego prędkość początkową v₀ i wysokość przemieszczenia h. Jest to wygodne, gdy znana jest wysokość spadku, ale czas nie. Znak ± zależy od kierunku: przyspieszenie w kierunku ziemi lub spowolnienie podczas wznoszenia.

Początkowa prędkość v₀ ciała rzuconego pod kątem α jest rozkładana na dwie składowe: poziomą v₀ₓ i pionową v₀ᵧ. Pozwala to na niezależne traktowanie ruchu wzdłuż osi X i Y, upraszczając obliczenia trajektorii i czasu lotu.

Wzór opisuje poziomy dystans przebyty podczas ruchu ciała. Ponieważ nie ma przyspieszenia wzdłuż osi X, ruch jest jednostajny, a drogę oblicza się za pomocą klasycznego wzoru — prędkość pomnożona przez czas.

Wzór ten określa położenie ciała w dowolnym momencie po starcie. Pierwsza część to wznoszenie inercyjne spowodowane początkowym pędem, druga to opadanie spowodowane grawitacją. Razem opisują one paraboliczną trajektorię.

Ten wzór pokazuje, jak długo ciało będzie wznosić się, aż osiągnie maksymalną wysokość. W tym punkcie prędkość pionowa staje się zerowa. Im większa początkowa prędkość pionowa, tym dłuższe wznoszenie.

Maksymalna wysokość lotu jest osiągana, gdy prędkość pionowa staje się zerowa. Zależy od początkowej prędkości pionowej i przyspieszenia ziemskiego. Druga wersja wzoru pokazuje zależność od całkowitego początkowego pędu i kąta rzutu.

Ten wzór pokazuje, jak daleko od punktu startu wyląduje ciało. Zależy od prędkości początkowej, kąta rzutu i siły grawitacji. Sinus podwójnego kąta określa optymalny kąt dla maksymalnego zasięgu — 45°, przy zachowaniu wszystkich innych warunków.

Częstotliwość ν to liczba obrotów na sekundę, odwrotnie proporcjonalna do okresu T jednego obrotu. Wzór na łuk S pokazuje drogę przebytą przez obracające się ciało jako iloczyn kąta obrotu Δφ (w radianach) i promienia okręgu R.

Przemieszczenie kątowe Δφ pokazuje kąt, o jaki obróciło się ciało podczas ruchu po okręgu. Jest to różnica między końcowymi a początkowymi wartościami kąta, mierzone w radianach.

Prędkość kątowa ω mierzy, jak szybko ciało obraca się wokół osi. Pokazuje, ile radianów ciało obraca się na jednostkę czasu. Wszystkie trzy formy są równoważne i ujawniają związek między przemieszczeniem kątowym, okresem i częstotliwością obrotu.

Prędkość liniowa v pokazuje, jak szybko ciało porusza się po torze kołowym. Może być wyrażona przez drogę w czasie, przez przemieszczenie kątowe lub bezpośrednio przez prędkość kątową i promień. Wzór łączy ruchy obrotowe i prostoliniowe.

Przyspieszenie dośrodkowe jest skierowane w stronę środka obrotu i jest niezbędne do utrzymania ruchu po torze kołowym. Zależy od kwadratu prędkości (liniowej lub kątowej) i jest odwrotnie proporcjonalne do promienia.

Przyspieszenie kątowe ε opisuje, jak szybko zmienia się prędkość kątowa obracającego się ciała. Jest ono analogiczne do przyspieszenia liniowego, ale w kontekście ruchu obrotowego — i zależy od zmiany prędkości kątowej w określonym przedziale czasu.

Przyspieszenie styczne aτ jest odpowiedzialne za zmianę prędkości liniowej ciała poruszającego się po okręgu. Występuje, gdy prędkość kątowa zmienia się w czasie (istnieje przyspieszenie kątowe ε). To przyspieszenie działa wzdłuż stycznej do toru.