Descriere
Prezentul manual de fizica pentru clasa a IX-a a fost conceput si realizat ca o lucrare completa si unitara, incluzand: tratari teoretice, probleme rezolvate, probleme propuse, lucrari de laborator si teste de verificare sumativa.
Modul in care a fost elaborat manualul face posibila atingerea a doua obiective majore: asigurarea pregatirii din trunchiul comun, prevazut in programa analitica a Ministerului Educatiei si Cercetarii, cat si a curriculumului diferentiat, prin extinderile abordate (marcate cu asterisc) care nu sunt, prin urmare, obligatorii pentru trunchiul comun.
Nivelul stiinfific al lucrarii este armonios imbinat cu o abordare cu multiple valente pedagogice, facandu-se astfel, posibila o “racordare" naturala a cunostintelor nou insusite la cele studiate in gimnaziu, in acest sens, manualul face adeseori referiri la cunostintele de fizica din gimnaziu, care constituie punctul de plecare pentru dezvoltari mai complexe. In plus, in manual, se fac numeroase trimiteri la capitolele deja studiate sau la capitolele ce urmeaza a fi abordate, ceea ce face ca el sa aiba si o unitate intrinseca.
Tratarile teoretice pomesc de la intelegerea intuitiva a fenomenelor fizice, prin observatii, prin deductii si rationamente, prin prezentarea de experimente mentale sau reale sau prin modelari teoretice si tratari matematice ale fenomenelor. In finalul abordarilor teoretico-matematice, se prezinta probleme tematice rezolvate, fiecare capitol fiind insotit de Probleme rezolvate (peste 90), atat simbolic (literal), cat si prin aplicatii numerice.
Ca regula generala, s-au ales ca probleme rezolvate unele mai dificile, care sa constituie modele de rezolvare pentru alte probleme. Probleme usoare, de dificultate medie si mai dificile se gasesc in Testele de evaluare sumativa, de la sfarsitul fiecarui capitol (cca. 40 de probleme) si in intrebari. Exercitii si problemele propuse, (peste 180), care sunt insotite de indicatii si raspunsuri imediate.
Mentionam ca, in manualul de fata se fac si numeroase atentionari, intitulate Observatii, in care sunt puse in evidenta anumite aspecte, corelatii inedite ale conceptelor sau aplicatii practice ale fenomenelor studiate.
Manualul contine o serie de Lucrari de laborator obligatorii, care pot fi realizate cu trusele didactice sau sugerandu-se solutii accesibile, in cazul unei dotari mai modeste a unor laboratoare de fizica. Prin urmare, nu este nevoie de o Carte de laborator suplimentara.
Consideram ca prin acest manual se pune la indemana elevilor si profesorilor un instrument de lucru util, placut si multifunctional, care le va permite o abordare coerenta si aprofundata a notiunilor de optica geometrica si de mecanica fizica, contribuind prin aceasta la o buna pregatire a elevilor in procesul de instruire.
CUPRINS
1.OPTICA GEOMETRICĂ
1.1.Momente din Istoria opticii geometrice
1.2.Principiile opticii geometrice
1.3.Reflexia luminii
1.4.Refracţia luminii
1.5.Reflexia totală
1.6.Dioptrulsferic
1.7.Oglinzi
1.7.1.Oglinzi plane
1.7.2.Oglinzi sferice
1.8.Refracţia luminii prin prisma optica
1.9.Lentile subţiri şi sisteme de lentile
1.9.1.Tipuri de lentile
1.9.2.Construirea imaginilor
1.9.3.Formulele lentilelor
1.9.4.Asociatiile de lentile subţiri
1.10.Ochiul
1.11.Instrumente optice
1.11.1.Aparatul fotografic
1.11.2.Lupa
1.11.3.Microscopul optic
1.11.4.Luneta
1.11.5.Telescopul
Intrebari. Exerciţii, probleme propuse
Test de evaluare sumativa
2.PRINCIPII ŞI LEGI IN MECANICA CLASICA
INTRODUCERE
2.1.Miscare şi repaus
2.1.1.Noţiuni generale
2.1.2.Elemente de calcul vectorial
2.1.2.1.Marimi scalare şi marimi vectoriale
2.1.2.3.Caracterizarea si clasificarea vectorilor
Intrebari. Exerciţii, probleme propuse
2.1.3.Elemente de cinematica punctului material
2.1.3.1.Vector deplasare. Viteză medie şi momentană
2.1.3.2.Accelerafie medie. Accelcrape momentană
2 1.3.3.Mişcarea rectilinie uniformă
2.1.3.4.Mişcarile rectilinii uniform variate
2.1.3.5.Mişcarea circulara uniforma
Intrebari. Exerciţii, probleme propuse
2.2.Principiul I al dinamicii
2.3.Principiul II al dinamicii
2.4.Princlpiul III al dinamicii
2.5.Legea lui Hooke. Tensiunea în fire
2.5.I.Generalitati. Modelul corpurilor perfect elastice
2.5.2.Tipuri de ddormiri elastice
2.5.3.Expresia forţei elastice
2.5.4.Deducerea legii lui Hooke
2.5.5.Diagrama tensiune-alungire
2.6.Legile frecarii de alunecare
2.6.1.Generalitati privind frecarea
2.6.2.Legile frecarii de alunecare
2.6.3.Frecarea statici şi frecarea cinetici
2.7.Legea atracţiei universale
2.7.1.Consideraţii 1eaerale
2.7.2.Legile lui Kepler
2.7.3.Expresia legii atracţiei universale
2.7.4.Greutatea corpurUorca forţă de atracţie universali
2.7.5.Intensitatea câmpului gravitaţional
2.7.6.Sateliţi artificiali. Viteze cosmice
Intrebari. Exerciţii, probleme propuse
Test de evaluare sumativa
3.TEOREME DE VARIAŢIE ŞI LEGI DE CONSERVARE ÎN MECANICĂ
3.1. Lucrul mecanic. Putere
3.1.1.Lucrul mecanic al unei forţe constante
3.1.2.Lucrul mecanic al unei forţe cu modul variabil
3.1.3.Lucrul mecanic al unei forţe constante necoliniare cu deplasarea
3.1.4.Lucrul mecanic al greutatii
3.1.5.Lucrul mecanic al forţei elastice
3.1.6.Puterea mecanici
3.1.7.Randamentul planului înclinat
3.2.Teorema variaiţei energiei
3.2.1.Ceneralitiţl privind energia
3.2.2.Energia cinetica
3.2.3.Teorema variatlel eneraiel cinetice
3.3.Energia potenţiala gravitaţionala si elastica
3.3.1.Generalitaţi privind energia potenţiala
3.3.2.Energia potenţiala gravitationala
3.3.3.Energia potenţiala în cazul forţelor elastice
3.4.Legea conservarii energiei mecanice
3.4.1.Deducerea legii conservarii energiei
3.4.2.Exemplificarea conservarii energiei mecanice în câmp gravitaţional
3.4.3.Exemplificarea conservarii energiei mecanice elastice
3.5.Teorema variaţiei impulsului
3.5.1.Impulsul fortei
3.5.2.Impulsul unui punct material. Teorema variaţiei impulsului.
3.6.Legea conservării impulsului.
3.7.Ciocniri
3.7.1.Generalitati privind ciocnirile
3.7.2.Ciocniri perfect elastice
3.7.3.Ciocniri plastice
Intrebari. Exerciţii, probleme propuse
Teste de evaluare sumativa
4.ELEMENTE DE STATICA
4.1.Noţiuni generale
4.1.1.Principiile de baza ale staticii
4.1.2.Corp liber. Corp supus la legaturi. Axioma legaturilor. Legaturile corpului solid
4.1.3.Compunerea forţelor
4.1.3.1.Forţe coliniare
4.1.3.2.Forţe concurente
4.1.3.3.Compunerea analitica a forţelor
4.1.3.4.Compunerea forţelor paralele
4.1.4.Descompunerea fortelor în componente
4.1.4.1.Descompunerea unei forţe in componente concurente
4.1.4.2.Descompunerea unei forţe în componente paralele
Intrebari. Exerciţii, probleme propuse
4.1.5.Momentul fortei
4.1.5.1.Momentul unei forţe în raport cu un punct
4.1.5.2.Momentul unei forţe in raport cu o axa
4.1.5.3.Cuplu de forţe. Momentul cuplului
4.1.5.4.Sistem mecanic echivalent cu o forţa
4.1.5.5.Compunerea momentelor. Teorema lui Varignon
4.1.6.Centre de greutate
4.1.6.1.Definiţii.Relatii de calcul. Proprietaţi
4.1.6.2.Determinarea centrului de greutate la corpuri omogene
4.1.6.3.Metode experimentale de determinare a centrului de greutate a corpurilor
Intrebari. Exerciţii, probleme propuse
4.2.Echilibrul solidului rigid
4.2.1.Condiţii de echilibru pentru un solid rigid
4.2.1.1.Prima condiţie de echilibru
4.2.1.2.A doua condiţie de echilibru
4.2.1.3.Problemele staticii solidului
4.2.1.4.Algoritmul rezolvirli problemelor de echilibru
4.2.2.Echilibrul corpurilor în camp gravitaţional
4.2.2.1.Cazul unul corp rezemat liber pe o suprafaţa
4.2.2.2.Cazul unui corp suspendat intr-un punct
4.2.2.3.Cazul unul solid care are o baza de sprijin
4.2.2.4.Criterii energetice privind stabilitatea echilibrului corpurilor
4.2.3.Randamentul unei masini
Intrebari. Exerciţii, probleme propuse
Test de evaluare sumativa
Bibliografie