uvod, kinematika
TRANSCRIPT
FIZIKA 1
LHC CERN
FIZIKA 1
2+1 I semestar
Izv. prof. dr. sc. Rajka Jurdana-ŠepićOdjel za fiziku Sveučilišta u Rijeci, Omladinska 14(Pomorski fakultet, ured 435)
[email protected]://www.phy.uniri.hr/~jurdana/
Mr. sc. Jasminka BonatoPomorski fakultet Sveučilišta u Rijeci
Raspodjela ECTS bodova
Pohađanje i praćenje predavanja 0,5Pohađanje i praćenje auditornih vježbi 1,5Kontinuirana provjera znanja 1Domaće zadaće 0,5Završni ispit 1,5
----5 ECTS
LiteraturaObavezna (na koju se izravno oslanjaju predavanja)
J.Dobrinić, J. Bonato: Fizika, Pomorski fakultet, Rijeka, 2009J. Bonato, J. Dobrinić: Zbirka odabranih riješenih primjera iz fizike, Pomorski fakultet, Rijeka, 2001.
J. Dobrinić, Fizika (mehanika, titranje, toplina), Tehnički fakultet, Rijeka, 1998.J. Dobrinić, L. Mandić: Fizika 1, Tehnički fakultet, Rijeka, 2002.J. Dobrinić, L. Mandić: Zbirka riješenih primjera iz Fizike 1, Tehnički fakultet, Rijeka, 2001.
Dodatna/ dopunskasve knjige koje se zovu Osnove fizike, Fundamentals of physics, Uvod u fiziku…Halliday Resnick, Walker, Fundamentals of physics, Wiley & Sons, 1997Cutnell J.D., Johnson K.W., Physics, Wiley & Sons, 1997
Program kolegija
1. Predmet i podjela fizike: područja fizike. SI-jedinice. Kinematika čestice: materijalna točka, brzina, ubrzanje, jednoliko i nejednoliko pravocrtno gibanje
2. Kružno gibanje3. Dinamika čestice: masa i sila, Newtonovi zakoni, inercijski sustavi,
impuls i količina gibanja, zakoni očuvanja, rad, energija, snaga4. Statika: ravnoteža sila, momet sile, par sila
Rotacija krutog tijela: moment tromosti, moment količine gibanja5. Gravitacija: gravitacijska sila, Newtonov zakon gravitacije,
polje, potencijal, ubrzanje sile teže, troma i teška masa6. Harmonički oscilator: jednadžba idealiziranog oscilatora,
prigušeno titranje, prisilno titranje, rezonancija7. Klasična relativnost: inercijski i ubrzani sustavi,
Galileijev princip relativnosti, inercijske sile8. Specijalna relativnost: Lorentzove transformacije, posljedice specijalne th.
relativnosti, relativistička dinamika9. Statika fluida: tlak, uzgon10. Dinamika fluida: jednadžba kontinuiteta, Bernoullijeva jednadžba
11. Djelovanje topline: toplina, toplinsko rastezanje, plinski zakoni12. Prijenos topline: vođenje, strujanje i zračenje.13. Termodinamika: funkcije procesa i funkcije stanja,
prvi i drugi zakon termodinamike14. Kinetičko molekulska teorija: tlak, temperatura, toplinski kapaciteti15. Unutarnja energija, promjena agregatnih stanja,
jednoatomski i dvoatomski plinovi
Što je fizika?
Što istražuje?
Što je spoznaja?Što?Kako?Zašto?
Proces spoznaje sastoji se u stalnom prilagođavanju našeg unutarnjeg svijeta pojmova na sve bolje istražen vanjski pojavni svijet. (Platon)
Fizika i ostale znanosti
- piramida znanosti
matematikafizikakemija
biologija
Stupnjevi znanstvene spoznaje
1. Opažanje prirode, traženje pravilnosti - ŠTO
2. Konstruiranje hipoteze koja bi objasnila opažanje KAKO SE ZBIVA?
3. Konstruiranje predviđanja utemeljenog na hipotezi i njegova eksperimentalna provjera, testiranje, ponovno opažanje
4. Modificiranje hipoteze ako se ne slaže s opažanjem
5. Povratak na 2 i ponavljati 2-4 dok se opažanje i hipoteza ne podudaraju
Zašto je fizika znanost – znanstvena metoda
Teorija
Koncept
Model
Znanstvena teorijasadrži modele
povezanost više koncepata
“začeće”, neoblikovana intuitivna ideja
grč. theoria - način gledanja na stvar
ArhimedGalileo
NewtonMaxwell
Einstein
Razvoj fizikalnih teorija
c
Brz
ina
Karakteristična dimenzija fizičkih objekata 10 10 10-14 -10 20
10%cKvantna
fizika (QM) Klasična fizika
Područja fizike
Relativistička kvantna fizika
d/m
v/ ms-1
Fizi
ka e
lem
enta
rnih
čes
tica
Relativistička fizika
4 interakcije4 interakcije
nosilac graviton (hip.) foton gluon Zo,W+-
djeluje na sve (masa) nabijene čestice kvarkove sve
karakter privlačna privlačna i odbojna privlačna i odbojna - električna i magnetna
doseg 10-18
jakost 10-40 10-2 do 10-3 1 10-6do 10-12
odgovorna planeta, zvijezda, atoma, molekula, atomske jezgre raspada atomaza postojanje galaksija…. tvari...
gravitacijska elektromagnetna jaka slaba (nuklearna) (nuklearna)
Povijest ujedinjenja fizikalnih teorijaPovijest ujedinjenja fizikalnih teorijaZemaljska gravitacija
Nebeskagravitacija elektricitet magnetizam zračenje Slabe
sileJakesile
Newton 1680
Faraday, Ampere1830
Maxwell1878
Fermi1930
Glashow, Salam, Weinberg1979
Einstein1917
Kaluza, Klein1920
Teorija struna
Elektronuklearna sila ?
Aproksimacije i apstrahiranja u opisivanju prirode
Fizički sistem i okolina
- odnosi među dijelovima sistema- granice sistema tj. odnos prema ostalome - okolini
Aproksimacije – dovoljna točnost
Apstrahiranja - zamenarivanja , ne opisujemo baš sve odnose u sistemu
SI - međunarodni sustav mjernih jedinica
Osnovna fizička veličina Osnovna SI jedinicaNaziv veličine Znak Naziv jedinice Znak
duljina l, x, r, itd. metar mmasa m kilogram kgvrijeme, trajanje t sekunda selektrična struja I, i amper Atermodinamička temperatura T kelvin K
množina (količina) tvari n mol mol
svjetlosna jakost Iv kandela cd
AAA
Brojčana vrijednost
Mjerna jedinica
Faktor Naziv Znak Faktor Naziv Znak
101 deka da 10-1 deci d 102 hekto h 10-2 centi c 103 kilo k 10-3 mili m 106 mega M 10-6 mikro μ 109 giga G 10-9 nano n 1012 tera T 10-12 piko p 1015 peta P 10-15 femto f 1018 eksa E 10-18 ato a 1021 zeta Z 10-21 zepto z 1024 jota Y 10-24 jokto y
SI PREDMETCI
http://www.dzm.hr/mjerne_jedinice/
Zakon o mjeriteljstvu (N.N. br. 163/03, 194/03, 111/07)
MehanikaMehanika
kinematika dinamikastatika
Opis gibanjane uzroci gibanja
Uzroci gibanja:sila, utjecaj okoline
KINEMATIKA
Gibanje čestice
Materijalna točka Referentni sustav - odabir ishodišta
Položaj materijalne točke – vektor položaja u 3D
Promjena položaja - prijeđeni put
Brzina - srednja brzina, trenutačna ili prava brzina
Ubrzanje – srednje ubrzanje, trenutačno ili pravo ubrzanje
Gibanje
jednoliko nejednoliko
s obzirom na v
(ubrzano, usporeno)
Gibanjes obzirom na put/putanju
pravocrtno nepravocrtno(kružna gibanja)
jednoliko nejednolikom brzinom
(s obzirom na v)
(ubrzano/ usporeno)v = konst. v = konst. tj. postoji a=0
jednoliko ubrzano/usporeno
nejednoliko ubrzano/usporeno
a= konst. a= konst.
Pravocrtno gibanje
Jednoliko v = konst.
Jednoliko ubrzano v= konst. a= konst.
x
t
A
B
C
Jednoliko, većom brzinom od B
Jednoliko, manjom brzinom od A
mirujeD
nejednolikom brzinom(ubrzano i usporeno)
v
t
A
B
C
Jednoliko ubrzano, većom a od B
jednolikom brzinomD
nejednolikim ubrzanjem
Jednoliko ubrzano, manjom a od A
a
t
A
B
C
nejednoliko ubrzano
jednoliko ubrzanoD
nejednoliko ubrzano
nejednoliko ubrzano