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

Transkrypt

1 Wkłd fiki udownictwo I -ZI Dr ndrej ąk

2 Dlcego wrto się ucć fiki?

3 Powsechność jwisk ficnch W świecie, któr ns otc chodi mnóstwo jwisk ficnch, np.: jwisk meteorologicne: opd descu, śniegu, mgł, tęc, włdowni tmosfercne, (fik tmosfer, jwisk wiąne ruchmi flowmi (kustk, fle elektromgnetcne, fle n powierchni wod, jwisk hdrologicne (fik różnego rodju prepłwów, jwisk stronomicne, w tm fik słońc (heliofik

4 Fik jest podstwą nuk prrodnicch Fik jest nuką podstwową. To nuk o nture pojęć tk elementrnch jk: cs, prestreń, ruch, sił, energi, mteri, ms, ciepło, dźwięk, świtło, tom i jego jądro, Np. definicj csu sklrn (w klscnm ujęciu wielkość ficn określjąc kolejność dreń or odstęp międ drenimi chodącmi w tm smm miejscu. Chemi jest nuką jmującą się procesmi tworeni mterii łożonej; d jk tom łącą się w cąstki i jk cąstki łącą się w inne form mterii. U podstw chemii njduje się fik. iologi jmuje się mterią ożwioną. U podstw iologii leż chemi.

5 Piękno fiki prw fiki Prwo powsechnego ciążeni: F G m m 1 r r r Dięki grwitcji Ziemi utrmuje wokół sieie tmosferę, le również wsstkie predmiot spdją n Ziemię są utrmwne n jej powierchni. Dięki grwitcji Ziemi krąż wokół Słońc co pewni odpowiednią temperturę n jej powierchni co w dlsej kolejności umożliwiło rowój żci n Ziemi w tkiej postci jką nm. Korstjąc tego prw możem np. prewidieć tor po którch porusją się plnet w Ukłdie Słonecnm.

6 Korści uceni się fiki Ucenie się fiki wmg wsiłku intelektulnego, solidności i uporądkowni. Fik uc: nliowni prolemów, określni celów, które chcem osiągnąć, metod rowiąwni prolemów, Fik pod wielom wględmi wróżni się wśród predmiotów, które nucne są n politechnikch! Wsstkie powżse cech ędą prdtne kżdemu studentowi tkże solwentowi Ucelni.

7 Wielkości wektorowe i sklrne

8 Wielkości ficne Wielkość ficn włściwość ficn cił lu jwisk, którą możn określić ilościowo - cli incej mówiąc możn ją mierć. Prkłdowe wielkości ficne Romir cił wsokość, serokość, głęokość [m] Tempertur, [K] Ms, [kg] Sił, [N] Prędkość, m s C wsstkie te wielkości są tkie sme?

9 Wielkości ficne Wielkości ficne - mją określone włściwości geometrcne, włsc e wględu n włsności trnsformcjne podcs min ukłdu współrędnch (np. jk ędie się trnsformowł: prędkość jk tempertur? W skrócie (w jęku mtemtki onc to, że mją one określon chrkter tensorow. Możem mieć do cnieni : wielkościmi sklrnmi (sklrmi, mogą ć też ewmirowmi licmi, wektormi, tensormi wżsch rędów. Tensor, wielkość tensorow oiekt mtemtcn ędąc uogólnieniem pojęci wektor.

10 Wielkości wektorowe i sklrne Porównjm drogę (sklr i premiescenie (wektor Wektor - wielkość, któr m: wrtość (wrtość ewględną, moduł kierunek w prestreni wrot.. (punkt prłożeni W ukłdie współrędnch wektor jest repreentown pre tr współrędne. Sklr wielkość ficn, któr jest schrkterown tlko pre jedną licę (wrtość - może ć ujemn np.: tempertur, drog, ms, cs, ciśnienie

11 W jki sposó określić cech wektor? (wrtość, kierunek, wrot Cech wektor Wrtość, moduł lic, któr określ długość wektor Kierunek (w ukłdie współ.: w prestreni trójwmirowej (3D, W prestreni dwuwmirowej (D n płscźnie w prestreni jednowmirowej (1D (n osi, możn mówić również o kierunku wektor w prestreni wielowmirowej Zwrot wektor

12 W jki sposó określić cech chrkterujące wektor? (punkt prłożeni Wektor swoodn Jeśli ncenie m tlko moduł i kierunek (e wrotem wektor, punkt pocątkow (punkt cepieni nie jest istotn. (Np. wektor ntężeni pol elektrcnego Wektor cepion Jeżeli punkt pocątkow i punkt końcow wektor są ustlone to mm do cnieni wektorem cepionm

13 Wektor, wektor tożsm, wektor preciwn, dodwnie wektorów, Dw wektor są w wrnm ukłdie jednostek równe wted i tlko wted gd: skierowne są w tm smm kierunku mją jednkową długość

14 Dodwnie wektorów c.d. C C C C C C C, ( cos C C C C C Wierm dw wektor o tej smej długości le o różnch kierunkch

15 Odejmownie wektorów

16 Wektor w ukłdie współrędnch, Wersor - wektor jednostkowe oncją odpowiednie skłdowe wektor, którch długość jest równ długości rutów wektor n osie ukłdu współrędnch wersor wektor jednostkowe k j i,, k j i,,

17 Różne ukłd współrędnch Krtejński ukłd współrędnch (3D iegunow ukłd współrędnch (D płski Sfercn ukłd współrędnch (3D P(r,, r Położenie punktu P w prestreni 3D jednoncnie określ trójk lic, np. (,, lo (r,, r

18 Dodwnie wektorów w ukłdie współrędnch, długość wektor R R R R, ( ( ( R R R R k j i R

19 Mnożenie wektor pre sklr,,, k j i k j i k j i α - sklr, lic

20 Ilocn sklrn wektorów Wkorstując długość wektorów i kąt pomięd nimi Pr pomoc skłdowch wektorów możem go pisć w ukłdie krtejńskim jko: Ilocn sklrn jest premienn, co onc, że rccos(, (, ( cos 0, ( cos to jeśli

21 Ilocn sklrn interpretcj geometrcn Wrżeni: cos (, cos(, Są długościmi rutów odpowiednich wektorów n kierunek drugiego cos cos

22 Ilocn wektorow c Nleż określić: Wrtość c sin(, Kierunek, c, c Zwrot reguł prwej ręki Reguł śru prwoskrętnej

23 k j i k j i k j i k j i Ilocn wektorow ( ( ( ( ( ( k j i k j i c 1

24 Włsności ilocnu wektorowego Nie jest premienn Jeśli: 0 Ilocn wektorow co do wrtości: Jest równ polu równoległooku ropiętemu n tch wektorch S α c h sin(, S sin,

25 Włsności ilocnu miesnego Ilocn miesn ( c sklr Jest równ ojętości równoległościnu ropiętemu n tch trech wektorch c

26 Cm jmuje się fik? Oserwowniem różnch wielkości ficnch, chrkterującch dne cił/oiekt dniem c wielkości te są stłe w csie c też dniem w jki sposó te wielkości się mieniją Koniecne są nm nrędi do nliowni tkich dnch.