Fizyka. Wyższa SzkołaTurystykiiEkologii i Wydział Informatyki, rok I. Wykład pierwszy.

Podobne dokumenty
Grzegorz Kornaś. Powtórka z fizyki

Oddziaływania fundamentalne

WPROWADZENIE. Czym jest fizyka?

Pęd, d zasada zac zasad a zac owan owan a p a p du Zgod Zg n od ie n ie z d r d u r g u im g pr p a r wem e N ew e tona ton :

Energia kinetyczna i praca. Energia potencjalna

Wykład Półprzewodniki

Dr inż. Michał Marzantowicz,Wydział Fizyki P.W. p. 329, Mechatronika.

11. DYNAMIKA RUCHU DRGAJĄCEGO

Fizyka i wielkości fizyczne

Wstęp. Prawa zostały znalezione doświadczalnie. Zrozumienie faktu nastąpiło dopiero pod koniec XIX wieku.

Ruch obrotowy. Wykład 6. Wrocław University of Technology

Pole magnetyczne. 5.1 Oddziaływanie pola magnetycznego na ładunki. przewodniki z prądem Podstawowe zjawiska magnetyczne

GRAWITACJA. przyciągają się wzajemnie siłą proporcjonalną do iloczynu ich mas i odwrotnie proporcjonalną do kwadratu ich odległości r.

Wykład: praca siły, pojęcie energii potencjalnej. Zasada zachowania energii.

FIZYKA 2. Janusz Andrzejewski

II.6. Wahadło proste.

00502 Podstawy kinematyki D Część 2 Iloczyn wektorowy i skalarny. Wektorowy opis ruchu. Względność ruchu. Prędkość w ruchu prostoliniowym.

Zasady dynamiki ruchu obrotowego

POLE MAGNETYCZNE W PRÓŻNI. W roku 1820 Oersted zaobserwował oddziaływanie przewodnika, w którym płynął

Energia kinetyczna i praca. Energia potencjalna

= ± Ne N - liczba całkowita.

20 ELEKTROSTATYKA. PRAWO COULOMBA.

LITERATURA Resnick R., Holliday O., Acosta V., Cowan C. L., Graham B. J., Wróblewski A. K., Zakrzewski J. A., Kleszczewski Z., Zastawny A.

PRĄD ELEKTRYCZNY I SIŁA MAGNETYCZNA

Redefinicja jednostek układu SI

Składowe przedmiotu MECHANIKA I MECHATRONIKA. mechanika techniczna podstawy konstrukcji maszyn mechatronika

Przygotowanie do Egzaminu Potwierdzającego Kwalifikacje Zawodowe

XXXVII OLIMPIADA FIZYCZNA ETAP III Zadanie doświadczalne

OSERWACJE POLA MAGNETYCZNEGO Pole magnetyczne wytwozone jest np. pzez magnes stały......a zauważyć je można np. obsewując zachowanie się opiłków żelaz

podsumowanie (E) E l Eds 0 V jds

Fizyka 1 Wróbel Wojciech. w poprzednim odcinku

Zjawisko indukcji. Magnetyzm materii.

MECHANIKA OGÓLNA (II)

ROZWIĄZUJEMY PROBLEM RÓWNOWAŻNOŚCI MASY BEZWŁADNEJ I MASY GRAWITACYJNEJ.

WYKŁAD 1. W przypadku zbiornika zawierającego gaz, stan układu jako całości jest opisany przez: temperaturę, ciśnienie i objętość.

1. Ciało sztywne, na które nie działa moment siły pozostaje w spoczynku lub porusza się ruchem obrotowym jednostajnym.

Pole grawitacyjne. Definicje. Rodzaje pól. Rodzaje pól... Notatki. Notatki. Notatki. Notatki. dr inż. Ireneusz Owczarek.

Fizyka 1 Wróbel Wojciech. w poprzednim odcinku

dr inż. Zbigniew Szklarski

ZJAWISKA ELEKTROMAGNETYCZNE

Prawo powszechnego ciążenia Newtona

Jak policzyć pole magnetyczne? Istnieją dwie metody wyznaczenia pola magnetycznego: prawo Biot Savarta i prawo Ampera.

Badanie właściwości magnetyczne ciał stałych

Karta wybranych wzorów i stałych fizycznych

POLE MAGNETYCZNE ŹRÓDŁA POLA MAGNETYCZNEGO

Guma Guma. Szkło Guma

Fizyka. Wykład 2. Mateusz Suchanek

dr inż. Marcin Małys / dr inż. Wojciech Wróbel Podstawy fizyki

Wykład 15. Reinhard Kulessa 1

dr inż. Zbigniew Szklarski

jeden radian ( 1 rad ) jest równy kątowi środkowemu opartemu na łuku o długości równej promieniowi okręgu

Podstawy Procesów i Konstrukcji Inżynierskich. Ruch obrotowy INZYNIERIAMATERIALOWAPL. Kierunek Wyróżniony przez PKA

Wykład 10. Reinhard Kulessa 1

Czym jest Fizyka? Podstawowa nauka przyrodnicza badanie fundamentalnych i uniwersalnych właściwości materii oraz zjawisk w przyrodzie gr. physis - prz

Fizyka. w. 02. Paweł Misiak. IŚ+IB+IiGW UPWr 2014/2015

JOANNA GONDEK UNIWERSYTET GDAŃSKI INSTYTUT FIZYKI DOŚWIADCZALNEJ ZAKŁAD DYDAKTYKI FIZYKI 3 XII 2015 TORUŃ

Teoria Względności. Czarne Dziury

Na skutek takiego przemieszcznia ładunku, energia potencjalna układu pole-ładunek zmienia się o:

PRACA MOC ENERGIA. Z uwagi na to, że praca jest iloczynem skalarnym jej wartość zależy również od kąta pomiędzy siłą F a przemieszczeniem r

POLE MAGNETYCZNE ŹRÓDŁA POLA MAGNETYCZNEGO

Źródła pola magnetycznego

a fale świetlne Powtórzenie; operatory róŝniczkowe Wektorowe równanie falowe (3D) Fale wyraŝone przez zespolone amplitudy r r r 2 r r r r E E E 1 E

BRYŁA SZTYWNA. Umowy. Aby uprościć rozważania w tym dziale będziemy przyjmować następujące umowy:

1. Prawo Ampera i jego uzupełnienie przez Maxwella

Wykład FIZYKA I. 8. Grawitacja. Dr hab. inż. Władysław Artur Woźniak

Zadanie 1. Zadanie 2. Sprawdzam dla objętości, że z obwarzanków mogę posklejać całą kulę o promieniu R: r = {x, y, z}; A = * Cross r, B

Plan wykładu. Rodzaje pól

Dr Kazimierz Sierański www. If.pwr.wroc.pl/~sieranski Konsultacje pok. 320 A-1: codziennie po ćwiczeniach

Próba określenia miary jakości informacji na gruncie teorii grafów dla potrzeb dydaktyki

Atom wodoru w mechanice kwantowej

Fizyka 1 Wróbel Wojciech. w poprzednim odcinku

magnetyzm ver

Siła. Zasady dynamiki

Siły oporu prędkość graniczna w spadku swobodnym

Podstawy fizyki subatomowej

Siła tarcia. Tarcie jest zawsze przeciwnie skierowane do kierunku ruchu (do prędkości). R. D. Knight, Physics for scientists and engineers

Optyka. Wykład V Krzysztof Golec-Biernat. Fale elektromagnetyczne. Uniwersytet Rzeszowski, 8 listopada 2017

θ = s r, gdzie s oznacza długość łuku okręgu o promieniu r odpowiadającą kątowi 2. Rys Obrót ciała wokół osi z

23 PRĄD STAŁY. CZĘŚĆ 2

m q κ (11.1) q ω (11.2) ω =,

Podstawy fizyki. Wykład 1. Dr Piotr Sitarek. Instytut Fizyki, Politechnika Wrocławska

Andrzej Marciniak FIZYKA. Wykłady dla studentów kierunku informatyka Państwowej Wyższej Szkoły Zawodowej w Kaliszu

Magnetyzm. A. Sieradzki IF PWr. Pole magnetyczne ŁADUNEK ELEKTRYCZNY ŁADUNEK MAGNETYCZNY POLE ELEKTRYCZNE POLE MAGNETYCZNE

3. KINEMATYKA Kinematyka jest częścią mechaniki, która zajmuje się opisem ruchu ciał bez wnikania w jego przyczyny. Oznacza to, że nie interesuje nas

Równa Równ n a i n e i ru r ch u u ch u po tor t ze (równanie drogi) Prędkoś ędkoś w ru r ch u u ch pros pr t os ol t i ol n i io i wym

Fizyka 2. Janusz Andrzejewski

Wyznaczanie profilu prędkości płynu w rurociągu o przekroju kołowym

Kinematyka, Dynamika, Elementy Szczególnej Teorii Względności

Jądra atomowe jako obiekty kwantowe. Wprowadzenie Potencjał jądrowy Spin i moment magnetyczny Stany energetyczne nukleonów w jądrze Prawo rozpadu

ε = dw dq. (25.1) Rys Obwód o jednym oczku

cz. 1. dr inż. Zbigniew Szklarski

Elektrostatyka. + (proton) - (elektron)

Mechanika ruchu obrotowego

Elementy fizyki wspó czesnej

Fizyka 1 Wróbel Wojciech. w poprzednim odcinku

Fizyka 10. Janusz Andrzejewski

Pole magnetyczne prąd elektryczny

Treści nauczania (program rozszerzony)- 25 spotkań po 4 godziny lekcyjne

Światło jako narzędzie albo obiekt pomiarowy

Fizyka 1 Wróbel Wojciech. w poprzednim odcinku

Transkrypt:

Fizyka Wykład piewszy (8 mazec2014) Wpowadzenie. Mechanika Powadzący: e mail: stona www: D inż. Andzej Skoczeń sucha@skoczen.pl http://skoczen.pl/sucha/fizyka Wyższa SzkołaTuystykiiEkologii i Wydział Infomatyki, ok I 1

Tematyka wykładów z fizyki: 1 8-9 III Wpowadzenie. Mechanika: kinematyka, dynamika, gawitacja, paca i enegia, uch obotowy, dgania. Temodynamika. 2 30 III Elektyczność. Elektomagnetyzm. Pąd elektyczny. Fale. 3 13 IV Fizyka kwantowa. Pomieniowanie. 4 11 V Fizyka ciała stałego. Półpzewodniki. Dioda i tanzysto.? X Egzamin temin I Podstawy matematyczne: Wektoy, liczby zespolone, funkcje tygonometyczne Definicja i technika obliczania pochodnych Definicja i technika obliczania całek nieoznaczonych Definicja i technika obliczania całek oznaczonych Równania i óżniczkowe 2

Fizyka Nauka pzyodnicza tzn. taka dla któej pzedmiotem badań jest świat mateialny, Bada najbadziej fundamentalne i uniwesalne własności matei i zjawisk, Jestt nauką ścisłąi i ilościowąś i tzn. posługujeł się pojęciem wielkości fizycznej, a wyniki podaje w postaci liczb i paw. Wielkość fizyczna : Właściwość ciał lub cecha chaakteystyczna zjawisk, któą można zmiezyć. 3

Fizyka Pomia : Poównanie wielkości fizycznej z wielkościa tego samego odzaju w ilości uznanej za jednostkową. Pawo fizyki : Zauważalnyż związek lub koelacja między faktami lub zjawiskami fizycznymi wyażony w posataci wzou matematycznego. 4

Układ SI (Système Intenational d'unités) Międzynaodowy Układ Jednostek Mia zatwiedzony w 1960 (później modyfikowany) pzez Genealną Konfeencję Mia. Długość Met [m] Odległość, jaką ą pokonuje światło wpóżni w czasie 1/299 792 458 s. (1983) Masa Czas Tempeatua Natężenie pąd elektyczny Światłość Ilość mateii Kilogam [kg] Sekunda [s] Kelwin [K] Ampe [A] Kandela [cd] Mol [mol] masa międzynaodowego wzoca (walca o wysokości i śednicy podstawy 39 mm wykonanego ze stopu platyny z iydem) pzechowywanego w Międzynaodowym Biuze Mia w Sèves koło Payża. (1889) czas ówny 9 192 631 770 okesom pomieniowania odpowiadającego pzejściu między dwoma poziomami F 3 i F 4 stuktuy nadsubtelnej stanu podstawowego 2 S 1/2 atomu cezu 133 Cs (powyższa definicja odnosi się do atomu cezu w spoczynku w tempeatuze 0 K) (1967) Tempeatua ówna 1/273,16 tempeatuy temodynamicznej punktu potójnego wody. pąd, któy płynąc wdwóchównoległych, postoliniowych, nieskończenie długich pzewodachoznikomomałym pzekoju kołowym, umieszczonych w póżni w odległości 1 m od siebie, spowodowałby wzajemne oddziaływanie pzewodów na siebie z siłą ówną 2 10 7 Nnakażdy met długości pzewodu. światłość z jaką ą świeci w okeślonym kieunku źódło emitujące pomieniowanie monochomatyczne o częstotliwości 5,4 1014 Hz i wydajności enegetycznej w tym kieunku ównej (1/683) W/s. Liczba cząstek ówna liczbie atomów zawatych w 12 gamach izotopu węgla 12 C czyli liczbie Avogada N 00000030) A (6,02214179 ± 0,00000030) 10 23 cząstek.

Metoda fizyki Ekspeyment indukcja Pojektowanie ekspeymentu Pawa Fizyki budujące Teoię dedukcja Spawdzian teoii: Weyfikacja Falsyfikacja Pzewidywania 6

Cel fizyki Poznawczy Poznanie elementanych składników mateii i fundamentalnych odzdziaływan między nimi Paktyczny Niezliczone zastoswania odkyć fizyki w innych dziedzinach naukowaych: technice, biologii, medycynie i in. 7

Tales (624 547 p.n.e) Aystoteles (384 322 p.n.e) Galileusz (1564 1642 n.e) Histoia fizyki Isaac Newton (1642 1727) mechanika James Clek Maxwell (1831 1879) elektomagnetyzm w. XX: Albet Enstein elatywistyka Max Planck, Niels Boh, Wene Heisenbeg, Ewin Schoedinge fizyka kwantowa 8

Michał Faaday zapoczątkował badania nad wytwazaniem i zastosowaniem pądu elektycznego: 1812 piewsze ogniwo dostaczające SEM (dwa pawa elektolizy) 1821 piewszy silnik elektyczny (pawo Faadaya indukcji elektomagnetycznej) Słynne zdanie Faadaya do Gladstone a: One day, Si, you will tax it.

Masa, ładunek, spin Spin Wewnętzny moment pędu cząstek. Jest podawany w jednostkach ħ (zedukowana stała Plancka). Ładunek elektyczny Podawany w jenostkach ładunku potonu (elektonu) Jest tzw. ładunek elementany: e 1,602 176 487 (40) 10-19 C Enegia Podawany w jenostkach: 1eV 1,602 10-19 J Masa Podawany w jenostkach: 1GeV/c 2 1,78 10-27 kg Masa potonu wyażona w takich jednostkach wynosi: m p 0,938GeV/c 2

Stała Plancka Stałe uniwesalne Ma wymia działania, pojawia się w większości ównań mechaniki kwantowej. Histoycznie stała Plancka pojawiła się w pacy Maxa Plancka na temat wyjaśnienia pzyczyn tzw. katastofy wnadfioleciewpawie pomieniowania ciaładoskonaleczanego. Planck stwiedził, że enegianiemoże być wypomieniowywana w dowolnych ciągłych ilościach, a jedynie w postaci "paczek" (kwantów) o watości hν, gdzieν jest częstotliwością. W układzie SI jest ówna: h 6,626 069 57(29) 10 34 J s 4,135 667 516(91) 10 15 ev s ħ h/2π 1,054 571 68 (18) 10 34 J s 6,582 119 15 (56) 10 16 ev s Pędkość światła pędkość ozchodzenia się fali elektomagnetycznej w póżni Nie zależy od częstościś fali (ω2πν) ani układu odniesienia. Stałośćł tej pędkości ś wynika z podstawowych własności pzestzeni. W elektodynamice klasycznej pędkość światła jest konsekwencją ównań Maxwella i daje się wyazić pzez dwie inne stałe uniwesalne: W układzie di SIjest ówna: 1 c c 299 792 458 m/s ε 0µ 0

Cztey odzaje fizyki KLASYCZNA KWANTOWA 1 c 1 8 3 10 ms 1 RELATWISTYCZNA 1 0 c NIERELATWISTYCZNA h 0 h 10 10 34 Js 12

Kinematyka KINEMATYKA ozważa uch nie wnikając w jego pzyczyny. PUNKT MATERIALNY idealny obiekt fizyczny o okeślonej masie, a nie posiadający ozmiaów. RUCH dokonująca się w czasie zmiana położenia ciała względem innych ciał. UKŁAD ODNIESIENIA ciało lub układ ciał, z któym możemy związać układ współzędnych, względem któego ozważamy uch. Wekto wodzący znajduje się ciało. Wekto pzemieszczenia WZGLĘDNOŚĆ RUCHU wekto łączący początek układu odniesienia z punktem, w któym k p 13

Definicja pędkości Pędkość chwilowa tzn. okeślona w danej, nieskończenie kótkiej chwili; np. na ysunku użyto oznaczeń początkowej 0 lub końcowej 1, ale może to byc dowolna chwila pomiędzy nimi. v d dt lim t 0 t Pędkość ę jest pochodną ą wektoa wodzącego ą po czasie. Jest to wekto styczny do tou uchu. Pędkość śednia v ś t 14

Definicja pzyspieszenia Pzyspieszenie chwilowe tzn. okeślone w danej, nieskończenie kótkiej chwili; np. na ysunku użyto oznaczeń początkowej 0 lub końcowej 1, ale może to byc dowolna chwila pomiędzy nimi. a dv v dt lim t 0 v t Pzyspieszenie jest pochodną wektoa pędkości po czasie. Pzyspieszenie ma dwie składowe: styczną do tou: a a s + a n i postopadłą do tou uch: v R 2 a n Pzyspieszenie śednied i v a ś v t 15

To uchu : zbó punktów okeślających kolejne położenie ciała w pzestzeni Doga : długość tou, któy zakeśliło ciało, pzemieszczając się z położenia początkowego do końcowego Pędkość : Pzyspieszenie : v d dt dv a dt d 2 2 dt 16

ZASADA NIEZALEŻNOŚCI RUCHÓW : Jeżeli punkt mateialny bieze udział ównocześnie w kilku uchach (uch złożony) to każdy z tych uchów (składowych) odbywa się bez zakłóceń tak, jakby pozostałych uchów nie było. RUCHY PROSTE : jednostonny postoliniowy jednostajnie zmienny postoliniowy hamoniczny postoliniowy RUCHY ZŁOŻONE : jednostajny po okęgu zut poziomy zut ukośny 17