Wiadomości wstępne. prof. dr hab. Zbigniew Tarnawski Kosultacje: Środa Pok. 202 C1

HTML
DOWNLOAD

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "Wiadomości wstępne. prof. dr hab. Zbigniew Tarnawski Kosultacje: Środa 15-16 Pok. 202 C1"

Henryk Dąbrowski
8 lat temu
Przeglądów:

1 Wiaomości wsępne pof. hab. Zbigniew Tanawski Kosulacje: Śoa Pok. 0 C1 Poponowane poęcniki: 1. Z. Kąkol, Fika la Inżnieów, Ogólnopolskie Cenum Eukacji Niesacjonanej, Wasawa 1999 hp:// R. Resnick, D. Hallia, "Fika", om1 i, PWN Wasawa 3. J. Oea, Fika,. 1 i, Wawnicwo Naukowo- Technicne, Wasawa 1993

2 FIZYKA JEST NAUKĄ PRZYRODNICZĄ Celem fiki jes ponanie posawowch paw po. Pawa e, apisane jękiem maemaki, opisują obsewowane jawiska, ale akże powalają pewiwać nowe efek i woć nowe uąenia je wkosujące. Meoa posępowania: Dokłan pomia wnik ekspemenu Teoia (pawo) Waje się, że głębse oumienie paw owocuje ich uposceniem; Uniwesalne, globalne pawo powinno bć bao pose. Np. niesamowia óżnooność wiąków chemicnch osała ussemaowana okciem lko ok. 100 aomów. Z kolei wsskie isniejące aom można buować ech oajów cąsek: poonów, neuonów i elekonów.

3 FIZYKA JEST NAUKĄ PRZYRODNICZĄ PROSTOTA PRAW FIZYKI Tlko 4 oaje sił. Tp oiałwań źóło naężenie asięg Gawiacjne Masa ok Długi Słabe cąski elemenane ok Kóki (ok m) Eleko Łaunek elekcn ok Długi magnecne Jąowe Silne Haon (poon, 1 Kóki (ok m) neuon, meon)

4 SIŁY GRAWITACYJNE Pawo powsechnej gawiacji: Każe wie mas pciągają się siłą popocjonalną o ilocnów ich mas i owonie popocjonalną o kwaau oległości mię nimi. m 1 F 1 F 1 m m1 m F G ˆ Pawo gawiacji jes powsechne: obowiąuje na każch oległościach. Sił gawiacji mają nieskońcon asięg Bak kwanowej eoii gawiacji

5 ODDZIAŁYWANIA SŁABE ROZPAD β Są o sił, kóe saają się peksałcić wsskie cąski elemenane w elekon i neuina ; asięg oiałwania m _ ν 39 Np 39 Pu+e - + anneuino β emisja elekonu (cąski β) oa neuina mion neuino mionowe Lepon elekon aon neuino elekonowe neuino aonowe

6 ODDZIAŁYWANIA ELEKTROMAGNETYCZNE Są o oiałwania mię cąskami posiaającmi łaunek. Zasięg oiałwania: nieskońcon Oiałwania elekomagnecne mię elekonami, oa mię elekonami a poonami hν foon, cąska świała pośenic w oiałwaniach elekomagnecnch mię elekonami 1979: Glashow, Salam, Wa, Weinbeg: sił elekomagnecne i słabe są pejawem jenej sił: elekosłabej

7 ODDZIAŁYWANIA SILNE Są o oiałwania mię haonami. Zasięg oiałwania: m Oiałwania silne mię poonami, oa mię neuonami a poonami Teoia silnch oiałwań: chomonamika kwanowa (QCD) Haon Baion Meon Nukleon kwak oln neuon poon kwak gón m0.005gev/c m1.5gev/c m180gev/c m0.01gev/c m0.gev/c m4.7gev/c

8 POMIARY Fika o nauka kóej funamenem są obsewacje i licbowe osacowanie wników ch obsewacji...wielkie osiągnięcia w baaniach oświacalnch bł iełem najomaisch lui; bli wśó nich ciepliwi, wwali, obaeni inuicją, inwencją, enegicni, leniwi, scęśliwc, oganiceni i luie o łoch ękach. Jeni woleli posługiwać się posmi pąami; u pojekowali i buowali apaa bao pecjne, ogomne, lub bao skomplikowane. Więksość ch lui miała jeną wspólną cechę: bli ucciwi oa apiswali obsewacje fakcnie wkonane; wniki swoich pac publikowali w aki sposób, ażeb inni mogli powóć oświacenie albo obsewację... C. Kiel, Mechanika WIELKIE EKSPERYMENTY Tcho e Bahe : pomia pocji plane. Kepple ( ), assen e Bahe: pawa uchu plane Michelson i Mole (1887) : pomia uchu Ziemi wglęem eeu: uchu wglęem eeu wkć nie można Eövös ( ): masa bewłana i gawiacjna są ówne okłanością 1: :Pojek Supe Kamiokane: neuina pawopoobnie mają masę 1998: Konensacja Bosego-Einseina aomów

9 ODDZIAŁYWANIA SILNE: LHC Gęsość enegii i empeaua, kóe osaną osiągnięe pocas eeń w LHC są poobne o ch, jakie miał miejsce w kilka chwil po Wielkim Wbuchu. Mam wssc naieję, że w en sposób bęiem mogli okć jak owijał się Wsechświa. Mam eż naieję, że LHC umożliwi okcie boonu Higgsa, kó ucesnic w naawaniu mas cąskom elemenanm, oa cąsek woącch ciemną maeię, 8.5 km Enegia 7000 GeV, j. pękość poonów bęie ówna 0, pękości świała.

10 POMIARY I JEDNOSTKI Pomia owolnej wielkości polega na poównaniu jej wielkością jenoskową Wielkość Jenoska Smbol jenoski Wielkości posawowe Wielkości uupełniające Długość Masa Cas Ilość maeii (subsancji) Naężenie pąu elekcnego Tempeaua emonamicna Świałość Ką płaski Ką błow me kilogam sekuna mol ampe kelwin kanela aian seaian m kg s mol A K c a s Nie wolno poawać opowiei numecnej nie poając jenoceśnie jenoski.

11 DYNAMIKA Najposs ppaek: uch pojencego punku o masie m (cli punku maeialnego) JAK OPISAĆ RUCH: -weko woąc punku () -pękość V() -pśpiesenie a() DLACZEGO RUCH ZACHODZI? RODZAJ RUCHU -siła -asa namiki KINEMATYKA DYNAMIKA

12 UKŁAD ODNIESIENIA uch można opawać lko wglęem innch pemioów: ścian, ogi, kawęi: wglęem ukłau oniesienia najposs ukła oniesienia: ukła 3 wajemnie posopałch osi, okeśloną jenoską ługości, i snchoniowanmi egaami UKŁADY ODNIESIENIA: -inecjalne (be pśpiesenia) -nieinecjalne (pousają się pśpieseniem) TRANSFORMACJA UKŁADU ODNIESIENIA: jak pewne aenie aobsewowane (cli eż: opiswane) pe obsewaoa w jenm ukłaie jes wiiane pe obsewaoa w ugim ukłaie

13 WEKTOR WODZĄCY Opis uchu much w pokoju: eba poać położenie punku w każej chwili, cli oległość o jenej ścian (), oległość o ugiej (), i wsokość na połogą () 3 skłaowe położenia wglęem pjęego ukłau osi są współęnmi wekoa położenia (wekoa woącego) () Weko położenia w casie 9 : ( 9 ) 1 5

14 WSPÓŁRZĘDNE WEKTORA skłaowa Współęna sinα α skłaowa cos α en weko ma e same współęne Współęne wekoa licb okeślające u wekoa na poscególne osie ukłau Na płascźnie: + cos α + sin α, - weso (weko jenoskowe) UWAGA: weko o nie licba, lec ójka licb, ależna w oaku o ukłau współęnch; apis wekoa be sałki o błą A A Dwa oaje isniejącch ealnie obieków ficnch weko: ługość, kieunek, wo: położenie, pękość, siła, pę, na. pola elekcnego współęne wekoa ależą o ukłau oniesienia skala: licba empeaua, masa, łaunek skala nie ależ o ukłau oniesienia

15 DZIAŁANIA NA WEKTORACH: DODAWANIE Mucha bęąc w casie 1 w położeniu 1 ( 1 ) pesunęła się w casie - 1 o weko. Jakie jes jej położenie w casie? 1 1 lub 1 łącm pocąek 1 końcem 1 wom ównoległobok o wspólnm pocąku 1 SUMA ( ) 1 ( 1 ) + ( 1 ( 1 )+ ) + ( 1 ( 1 )+ ) + ( 1 ( 1 )+ ) ( ) + ( ) + ( ) W oawaniu wekoów (oejmowaniu) współęne wekoów oają się (oejmują)

16 DZIAŁANIA NA WEKTORACH: PRĘDKOŚĆ Jaka bła śenia pękość much w casie - 1,? V s pękość śenia V s jaka bła pękość chwilowa w casie? V( ) V lim ˆ + ˆ + 0 Pękość o pochona wekoa woącego () po casie ˆ 1 Pochona wekoa, o suma ilocnów pochonch jego współęnch pe opowienie weso 1

17 INNE WŁASNOŚCI I DZIAŁANIA NA WEKTORACH Równoległość B i A są ównoległe, jeśli isnieje akie c, że B (B + B + B ) cac(a + A + A ) Współęne wekoów ównoległch są popocjonalne A BcA Długość wekoa A A A + A + A A A A A +A A Ilocn skalan A B A B cos α B A cos α B A W ukłaie posokąnm: A B (A B )+(A B ) +(A B ) Wnikiem mnożenia skalanego jes licba Można ławo spawić c weko są posopałe B α A Ilocn skalan wekoów nie ależ o ukłau oniesienia (bo jes skalaem) Ilocn skalane o np.: Moc PF V, Paca WF S,

18 INNE DZIAŁANIA NA WEKTORACH: ILOCZYN WEKTOROWY Ilocn wekoow A B A B sin ϕ wnikiem mnożenia wekoowego jes weko! A B - B A W posokąnm ukłaie współęnch A B ˆ A B ˆ A B ˆ A B Ilocn wekoowe o np.: Momen sił : N F, momen pęu L p, siła Loena FqV B Loena

19 RUCH JEDNOSTAJNY Ruch jes jenosajn jeśli weko pękości nie mienia się w casie V() lim 0 cons() V ( 1 ) ( ) cli ( ) (0) V ( ) (0) + V - 1 () (0) + V () () ˆ ((0) + V ) + ˆ ((0) + V) + ˆ ((0) + V ) (0) + V, () (0) + V, () (0) + V Inn apis wekoa woącego w uchu jenosajnm

20 Pśpiesenie o pochona wekoa pękości V() po casie (sbkość mian wekoa pękości) 1 8 V 1 V V 4 4 ˆ ˆ ˆ ˆ ˆ ˆ V V V V a Jeśli weko pękości mienia kieunek, ale nie ługość, o eż o jes uch pśpieson PRZYŚPIESZENIE V( 4 ) V( 4 +) -V( 4 ) V( 4 +) -V( 4 ) V V ) ( ) ( a

21 RUCH JEDNOSTAJNIE PRZYŚPIESZONY Ruch jes jenosajnie pśpieson, jeśli weko pśpiesenia nie mienia się w casie ( 1 ) ( ) W uchu jenosajnie pśpiesonm weko woąc ależ o casu wg. elacji () (0) + V(0) a + () a a ˆ((0) + V (0) + ) + ˆ((0) + V (0) + ) + ˆ((0) + V (0) + a ) Pękość w uchu jenosajnie pśpiesonm V () ((0) + V(0) + a ) V(0) + a

22 PRZYKŁAD RUCHU JEDNOSTAJNIE PRZYŚPIESZONEGO: RZUT UKOŚNY Znaleźć pękość, pśpiesenie i pśpiesenie scne o ou w ucie ukośnm opisanm wekoem woącm () ˆV 0 + ˆ(V 0 + g ) a V PRĘDKOŚĆ () V() ˆV 0 + ˆ(V 0 g) V V PRZYŚPIESZENIE V() a PRZYŚPIESZENIE STYCZNE a s a cosα V a V gˆ V g(v (V g) 0 g) a n α a a s u ukośn: ZK

23 PRZYKŁAD RUCHU NIEJEDNOSTAJNIE PRZYŚPIESZONEGO: RUCH JEDNOSTAJNY PO OKRĘGU jenosajn : kąa naasa popocjonalnie o upłwu casu α~, cli α ω Pękość kąowa: ω α/ sin αr sin α V α cos αrcos α jaka pękość, jakie pśpiesenie? WEKTOR WODZĄCY: ()Rcos(ω) +Rsin(ω) okąg: ZK PRĘDKOŚĆ: V/-ωR sin ω +Rω cosω ; ługość pękości: V ω R kieunek pękości: V 0: pękość posopała o PRZYŚPIESZENIE: av/-ω R cosω -Rω sin ω - ω () ługość pśpiesenia: a ω R kieunek pśpiesenia : a ównoległe o : pśpiesenie ośokowe

Podobne dokumenty

Wiadomości wstępne. Info dla studentów:

Wiadomości wstępne. Info dla studentów: Wiadomości wstępne WYKŁADY D hab. inż. Andej Kołowski, pof. AGH E-mail: kolow@agh.edu.pl Info dla studentów: http://gala.uci.agh.edu.pl/~kolow/ C1, pok. 0, tel. 38-19 PODRĘCZNIKI Z. Kąkol, Fika dla Inżnieów