Wykłady z fizyki FIZYKA I

HTML
DOWNLOAD

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "Wykłady z fizyki FIZYKA I"

Adam Jankowski
8 lat temu
Przeglądów:

1 POLITECHNIKA OPOLSKA WYDZIAŁ INŻYNIERII PRODUKCJI I LOGISTYKI Insttut Mtemtki i Fiki Ktedr Fiki Wkłd fiki FIZYKA I dr Brr Klimes

2 SPRAWY ORGANIZACYJNE Wrunki liceni (RSPO): 1) licenie wsstkich form jęć prowdonch w rmch dnego predmiotu (ćw. i l.); 2) usknie potwnej ocen (min. dst) egminu. Skl ocen stosown n ucelni: ocen słown skrót pis licow rdo dor d 5,0 dor plus d plus 4,5 dor d 4,0 dosttecn plus dst plus 3,5 dosttecn dst 3,0 niedosttecn nd 2,0

3 SPRAWY ORGANIZACYJNE Skłdnie egminu: 1) wsstkie egmin musą się odć w csie sesji egmincjnej ( r r.), określonej w scegółowej orgnicji r. kdemickiego 2016/2017; 2) egmin w formie pisemnej, proponown termin: r. (wtorek ), god , s. O.208; 3) egmin poprwkow pisemn/ustn (w leżności od ilości osó), proponown termin: r. (wtorek ), god , s. O.208. Wniki egminów ostną ogłosone njpóźniej w ciągu 3 dni roocch od preprowdeni ( 17, ust.4 RSPO). Mterił ddktcne dotcące wkłdów:

4 ZALECANA LITERATURA R. Resnick, D. Hllid: FIZYKA (tom 1 i 2), PWN Wrsw; J. Msslski, M. Msslsk: FIZYKA DLA INŻYNIERÓW (cęść 1 i 2), WNT Wrsw; J. Orer: FIZYKA (tom 1 i 2), WNT Wrsw; C. Borowski: FIZYKA - KRÓTKI KURS, WNT Wrsw; M. Skorko: FIZYKA, PWN Wrsw; A.K. Wrólewski, J.A. Zkrewski: WSTĘP DO FIZYKI (tom 1), PWN Wrsw.

5 TEMATYKA WYKŁADÓW Kinemtk i dnmik punktu mterilnego. Zsd chowni w mechnice. Grwitcj. Element scególnej teorii wględności. Ruch drgjąc i flow. Podstw termodnmiki. Kinetcn teori gu. Optk geometrcn. Prw odici i łmni. Fle elektromgnetcne. Promieniownie widilne. Promieniownie świetlne jwisk kwntowo - optcne. Pole elektrcne i mgnetcne - ruch cąstek nłdownch w polu elektrcnm i mgnetcnm.

6 EFEKTY KSZTAŁCENIA (WIEDZA) student m wiedę w kresie fiki, oejmującą mechnikę, termodnmikę, optkę, elektrcność i mgnetm, w tm wiedę nieędną do roumieni podstwowch jwisk i prw ficnch wstępującch w elementch i ukłdch elektronicnch or w ich otoceniu (w, ć) ; student m uporądkowną i podudowną teoretcnie wiedę fiki prdtną do formułowni i rowiąwni prostch dń kresu studiownego kierunku studiów (ć).

7 EFEKTY KSZTAŁCENIA (UMIEJĘTNOŚCI) student potrfi poskiwć informcje litertur i innch źródeł, integrowć uskne informcje, dokonwć ich interpretcji, tkże wciągć wnioski or formułowć i usdnić opinie (w, ć) ; student potrfi - pr formułowniu i rowiąwniu dń inżnierskich dostregć ich spekt ficne i wkorstwć ponne metod nlitcne (ć) ; student m umiejętność smokstłceni się (w, ć).

8 EFEKTY KSZTAŁCENIA (KOMPETENCJE SPOŁECZNE) student roumie potreę ciągłego dokstłcni się, potrfi inspirowć i orgniowć proces uceni się innch osó (w, ć) ; student potrfi współdiłć i prcowć w grupie, prjmując w niej różne role (ć) ;

9 FIZYKA JAKO NAUKA Nuk to cłokstłt wied o prrodie ędącej uwieńceniem dń, odkrć, doświdceń i mądrości wielu pokoleń ludkich. Fik jest nuką prrodnicą, d włsności świt mterilnego or chodące w nim jwisk. Zdniem fiki jest odkrwnie pnującego w prrodie porądku or formułownie uniwerslnch prw nim rądącch. Fik, opierjąc się równo n pomirch ilościowch jk i oserwcjch doświdclnch, jmuje się njrdiej podstwowmi i ogólnmi włściwościmi mterii. Teorie ficne pomocą logicnego wnioskowni (dedukcj) powlją prewidieć wniki prsłch ekspermentów. Stosując prw fiki definiujem pojęci ficne, którch roumienie jest koniecne do opisu jwisk chodącch w prrodie.

10 WIELKOŚCI FIZYCZNE Wniki doświdceń, teorie i prw ficne formułujem i wrżm jękiem mtemtki (ściśle określone wielkości tkie jk np.: długość, ms, cs). Określenie tch wielkości poleg n definiowniu pewnego odpowiedniego stndrdu. Dor stndrd musi ć tem powsechnie dostępn i posidć włsność, któr może ć określon w sposó wirgodn (pomir tej smej wielkości roione pre różne oso i w różnch miejscch musą dwć ten sm wnik). W fice istnieje kilk sstemów stndrdów (ukłdów jednostek) różniącch się worem wielkości podstwowch i ich jednostek: CGS (centmetr, grm sekund) - fik teoretcn; CGSES (elektrosttcn CGS) CGSEM (elektromgnetcn CGS) nuk o elektrcności Ukłd Guss (miesn) Od lt 60-tch lec się powsechne i ustwowe stosownie Międnrodowego Ukłdu Jednostek SI (frnc. Sstème interntionl d unitès).

11 UKŁAD JEDNOSTEK SI Lp. nw jednostk wielkość ficn 1. metr m długość 2. kilogrm kg ms 3. sekund s cs 4. mper A ntężenie prądu elektrcnego 5. kelwin K tempertur 6. kndel cd ntężenie świtł 7. mol mol ilość mterii 8. rdin rd kąt płski 9. sterdin sr kąt rłow

12 JEDNOSTKI WTÓRNE predrostek oncenie mnożnik eks E pent P ter T gig G 10 9 meg M 10 6 kilo k 10 3 hekto h 10 2 dek d dec d 10-1 cent c 10-2 mili m 10-3 mikro μ 10-6 nno n 10-9 piko p femto f tto 10-18

13 WIELKOŚCI SKALARNE I WEKTOROWE Do opisni wielkości sklrnch wstrc podnie jednie ich wrtości i jednostki (podlegją diłniom wkłej lger). W prpdku wielkości wektorowch istotn jest również orientcj prestrenn. Wektor chrkteruje długość (wrtość), kierunek (prost n której leż wektor) i wrot (pocątek cli punkt prłożeni i koniec cli grot wektor) WEKTOR (definicj) Wektorem nwm uporądkowną prę punktów AB, którch pierws (A) to pocątek, drugi (B) - koniec wektor. Odległość międ pocątkiem i końcem wektor nwm jego długością. AB AB A pis pis AB AB (wektor) B (dług. wektor)

14 DODAWANIE WEKTORÓW metod równoległooku metod trójkąt c c dodwnie wektorów jest premienne + = c = +

15 dodwnie wektorów jest łącne + ( + c)= ( + ) + c c c + c + nie jest wżne w jkiej kolejności dodjem i jk grupujem wektor - w ou prpdkch sum jest jednkow

16 ODEJMOWANIE WEKTORÓW c - odejmownie wektor to dodwnie wektor preciwnego - = c = + (-)

17 SKŁADOWE WEKTORA Dodwnie wektorów metodą grficną może ć trudne; wgodniej jest dodwć wektor po rutowniu ich n osie ukłdu współrędnch (rokłd n skłdowe). r j r r φ i i r j r r r = r cos φ i r = r sin φ gdie: wektor położeni (n płscźnie) r r 2 2 r r (długość wektor) r tg r (kąt φ określ kierunek i wrot wektor)

18 W prestreni trójwmirowej (krtejński ukłd współrędnch) kżd dowoln wektor może ć pisn jko sum trech jego skłdowch: r i r jr kr WERSOR (wektor jednostkow) - wektor ewmirow o wrtości 1 i r k r r jr i j k 1

19 Dodwnie (odejmownie) nlitcne dowolnch wektorów poleg n sumowniu (odejmowniu) współrędnch pr odpowiednich wektorch kierunkowch. PRZYKŁAD: Znleźć sumę (różnicę) wektorów i opisnch w nstępując sposó: tem: k j i k j i ) ( ) ( ) ( k j i c

20 ILOCZYN SKALARNY (definicj) Wnikiem mnożeni sklrnego dwóch wektorów jest sklr (lic). Jeżeli wektor i są opisne nstępująco: to: cos(, ) i i j j k k prpdki scególne: gd φ = 0 o, cosφ = 1, = (wrtość mksmln); gd φ = 90 o, cosφ = 0, = 0. c k i j

21 W wniku mnożeni wektorowego dwóch wektorów otrmujem now wektor, którego kierunek i wrot określ reguł prwej ręki lu śru prwoskrętnej. Jeżeli wektor i są opisne: to: ILOCZYN WEKTOROWY (definicj) prpdki scególne: gd φ = 0 o, sinφ = 0, = 0; gd φ = 90 o, sinφ = 1, = (wrtość mksmln). k j i k j i c ), sin ( c ) ( ) ( ) ( k j i

22 RUCH (podstwowe pojęci) Kinemtk dił mechniki jmując się opisem smego ruchu cił (e wnikni w prcn, które ruch cił spowodowł). Punkt mteriln - ciło odrone msą, le nie posidjące ojętości, więc tkie, które nie może orcć się ni wkonwć drgń włsnch (rdo użtecne uproscenie). Ruch jest to min położeni cił wględem jkiegoś ukłdu odniesieni (pojęcie wględne). AB - premiescenie s - drog krwoliniow

23 PRĘDKOŚĆ ŚREDNIA Prędkość punktu mterilnego definiujem jko minę położeni tego punktu w csie. Prędkość jest wielkością wektorową, m tem określoną wrtość licową i kierunek godn kierunkiem wektor Δr. Wrtość licow prędkości wrżon jest w jednostkch długości podielonch pre jednostki csu (np. m/s lu km/h). Prędkość średni punktu w predile csu t jest definiown: gdie: r r1 i r 2 V śr r t r t 2 2 r t - wektor premiesceni 1 1 c.premiescenie c.cs - wektor położeni w chwili t 1 i t 2

PRĘDKOŚĆ CHWILOWA Jeżeli punkt mteriln porus się e mienną prędkością (mieni się wrtość, kierunek lu oie te cech jednoceśnie) koniecne jest określenie jego prędkości w dowolnej

24 PRĘDKOŚĆ CHWILOWA Jeżeli punkt mteriln porus się e mienną prędkością (mieni się wrtość, kierunek lu oie te cech jednoceśnie) koniecne jest określenie jego prędkości w dowolnej chwili csu. Prędkość chwilową licm jko: V ch lim t0 V r t V ch dr dt dr dt r w ujęciu mtemtcnm jko pochodną dr/dt Wrtość prędkości chwilowej jest wse licą dodtnią, równą: dr Δr

25 PRZYSPIESZENIE ŚREDNIE Prspiesenie punktu mterilnego informuje ns o skości min jego prędkości w csie. Prspiesenie średnie definiujem jko stosunek min prędkości do odpowidjącego jej prediłu csu: śr V t V t Wrtość prspieseni wrżn jest w jednostkch prędkości dielonch pre jednostki csu (np. m/s 2 lu cm/s 2 ). 2 2 V t 1 1 A v 1 t 1 v B t 2 v 2 v 1 v 2 v 2 v 1 Prspiesenie jest wielkością wektorową, m kierunek godn kierunkiem wektor ΔV.

26 PRZYSPIESZENIE CHWILOWE Jeżeli prspiesenie punktu mterilnego nie jest jednkowe (mieni się wrtość, kierunek lu oie te cech jednoceśnie) nleż określić jego prspiesenie w dowolnej chwili csu. Prspiesenie chwilowe licm jko grnicę włściwą iloru: ch lim t0 V t dv dt V w ujęciu mtemtcnm jko pochodną dv/dt Wrtość prspieseni chwilowego jest równ: ch dv dt UWAGA!!! ch = śr, gd = const. (prędkość mieni się jednostjnie w csie) = 0, gd V = const. (wrtość i kierunek prędkości są stłe)

Podobne dokumenty

Wykład z fizyki Budownictwo I BB-ZI. Dr Andrzej Bąk

Wykład z fizyki Budownictwo I BB-ZI. Dr Andrzej Bąk Wkłd fiki udownictwo I -ZI Dr ndrej ąk Dlcego wrto się ucć fiki? Powsechność jwisk ficnch W świecie, któr ns otc chodi mnóstwo jwisk ficnch, np.: jwisk meteorologicne: opd descu, śniegu, mgł, tęc, włdowni