WYKŁAD Z FIZYKI

Zagadnienia wyróżnione – potencjalne pytania egzaminacyjne

Pojęcie pochodnej funkcji : 1.definicja 2. interpretacja geometryczna 3.podstawowe wzory
(pochodna funkcji y=sin(x), y=cos(x),

n

x

y



,y=ln(x), y=e

x

) 4. reguły różniczkowania ( pochodna

sumy funkcji, iloczynu, funkcji złożonej, pochodne wyższych rzędów).

Całka nieoznaczona : 1. definicja 2. przykłady 3. podstawowe reguły całkowania.

Całka oznaczona: 1. jednowymiarowa (obliczanie pola powierzchni) 2. podstawowe własności 3.
całka krzywoliniowa nieskierowana i skierowania (na przykładzie pracy mechanicznej).

Podstawy rachunku wektorowego : 1. definicja wektora 2. rozkład wektora na składowe 3.
dodawanie i odejmowanie wektorów 4. iloczyn skalarny (praca mechaniczna) i wektorowy (moment
siły, prędkość kątowa) 5. pochodna wektora 6. pochodna sumy i iloczynu wektorów 7. wektor
wodzący-definicja prędkości i przyspieszenia.

Zasady dynamiki Newtona

: 1

. układ inercjalny

2. równania ruchu Newtona 2. ruch w

jednorodnym polu grawitacyjnym 3.

jednostki siły

Prawo powszechnego ciążenia :

1.

przyspieszenie ziemskie

2.

definicja 1 kG

2

ij

j

i

ij

r

m

m

G

F



,

81

.

9

2





R

M

G

g

m/

2

s , 1kG=9,81 N

Dynamika układu punktów materialnych : 1. równania ruchu 2.

środek masy- definicja i

przykłady













n

j

j

i

i

i

i

i

i

n

i

F

F

F

F

r

m

1

,

0

,

,...,

2

,

1

,

,





















i

i

i

i

i

s

m

M

M

m

r

R

,





Zasada zachowania pędu dla układu punktów materialnych – przykłady

const

,

0

,

,

0





















P

F

F

dt

P

d

p

P

F

F

F

i

i

i

i

i

i



















Zasada zachowania momentu pędu

dla układu punktów materialnych: 1. moment siły i moment

pędu 2. siły centralne





















i

i

i

i

i

i

L

M

M

dt

L

d

p

r

L

F

r

M

,

const

,

0

,

,





















)

centralne

sily

(

||

.

2

,

0

.

1

gdy

0

0

j

i

ij

ij

i

r

r

r

F

F

M





















Prawa Keplera

Zasada zachowania energii mechanicznej :

1.

praca mechaniczna

2.

energia kinetyczna i

potencjalna

3.

siły konserwatywne i niekonserwatywne (przykłady takich sił)













P

P

P

T

T

s

d

F

W

0

,

0

praca





jeżeli







c

s

d

F

,

0





to E=T+V=const

Dynamika ciała sztywnego : 1. ruch obrotowy i postępowy ( 6 st. swobody) 2. związek między
prędkością kątową i liniowa

)

(

r

v













3. moment pędu bryły w ruchu obrotowym 4

. moment

bezwładności- przykłady

5. zasady dynamiki Newtona w odniesieniu do bryły sztywnej 6. energia

kinetyczna w ruchu obrotowym















M

J

L

M

dm

r

J

J

L

const

lub

const

to

,

0

gdy

,

,

2



















Drganie harmoniczne proste :

1.

definicja geometryczna, matematyczna i fizyczna – pojęcie siły

sprężystej

2. całkowita energia w ruchu drgającym 3. składanie drgań równoległych i

prostopadłych

2

2

0

0

2

0

2

0

2

1

,

)

cos(

)

(

,

,

,

0

A

m

V

T

E

t

A

t

x

m

k

kx

F

x

x

spr



































Drganie periodyczne tłumione

ln

tlumienia

dekrement

log.

2

/

,

,

)

cos(

)

(

,

,

1

2

2

0

T

A

A

m

h

t

Ae

t

x

dt

dx

h

F

kx

F

n

n

t

h

spr













































Ruch falowy :

1.

jak powstaje fala

2.

fala podłużna i fala poprzeczna

3.

fala harmoniczna płaska

4.

równanie falowe

5.

amplituda (A), okres (T), częstość kołowa

)

(

0



, częstotliwość

)

(



, prędkość

fazowa

)

(v

, długość(



) i faza fali

6.

zasada Huygensa i zasada superpozycji

7.

źródła koherentne i

interferencja fal

8.

interferencja na dwóch szczelinach

9.

fala stojąca





G)

sztywnosci

lub

K

i

scisliwosc

(mod.

,

fazowa

predkosc

0

1

:

falowe

rownanie

ogolne

plaska

a

harmoniczn

fala

)

(

2

cos

)

(

cos

)

,

(

:

falowe

rown.

2

2

2

0























M

M

v

t

v

x

t

A

v

x

t

A

t

x

















Hydrostatyka i hydrodynamika cieczy : 1. ciecz doskonała

)

0

,

(









const

2.lepkość cieczy

3.

równanie Bernoulli’ego

4.

jednostki ciśnienia

5.

Prawo Pascala i prawo Archimedesa

 





lepkosci

jedn.

1

,

0

(puaz)

1

2

m

Ns

P







1mbar

0,001bar

100Pa

1hPa

Pa,

101325

mmHg)

1Atm(760

,

Pa

98100

1kG/cm

1at

Pa,

10

1bar

,

1N/m

1Pa

cons

2

1

:

ego

i

Bernoull

rownanie

2

5

2

2

























t

v

gh

p





Kinetyczno-molekularna teoria gazów: 1. gaz doskonały 2. podstawowe związki między
parametrami makro- i mikroskopowymi 3. maxwellowski rozkład prędkości-wnioski

2

2

,

3

,

3

1

2

2

fRT

NfkT

E

Nm

RT

v

v

p

N











I zasada termodynamiki: 1. energia wewnętrzna, praca, ciepło 2.

sformułowanie zasady –

mechaniczny równoważnik ciepła

3.ciepło właściwe gazu doskonałego 4

. przemiana adiabatyczna

1

2

,

const

,

0

adiabat.

przemiana

2

2

,

2

,

J/cal

4.185

,

,

































f

f

c

c

pv

dQ

R

f

c

fR

c

I

IQ

W

W

Q

U

v

p

p

v





II zasada termodynamiki:

1. procesy odwracalne i nieodwracalne 2.

cykl Carnota – ilustracja

zasady

Elektryczność i magnetyzm 1. ładunki elektryczne 2.

prawo Coulomba

3. pole elektryczne –

natężenie pola , linie sił pola elektrycznego 4. wektor indukcji elektrycznej 5. strumień indukcji i
prawo Gaussa dla ładunków elektrycznych 6.

napięcie i potencjał elektryczny

7. prąd elektryczny –

natężenie prądu, prawo Ohma, siła elektromotoryczna, prawa Kirchhoffa 8. pole magnetyczne –
prawo Lorentza i reguła Ampera 9. definicja indukcji magnetycznej i natężenia pola magnetycznego
10

. uogólnione prawo Ampera – prądy i zmienne pola elektryczne są źródłami wirowego pola

magnetycznego

11.

SEM indukcji i uogólnione prawo Faradaya – zmienne pole magnetyczne

źródłem wirowego pola elektrycznego

,

C

10

603

.

1

19







e

,

1

,

4

2

0

2

1





r

r

r

q

q

F







,

/ q

F

E







,

0

E

D

r



















Q

d

D





,

,













B

A

B

A

AB

s

d

E

V

V

U





),

(

B

v

q

F











),

(

B

l

d

I

F

d









,

0

H

B

r











,

)

(











c

D

e

dt

t

d

I

s

d

H





,

)

(

dt

t

d

E

B

ind















0







d

B

Szczególna teoria względności

1.

układ inercjalny

2.

zasada względności i transformacja

Galileusza

3.

postulat o stałości prędkości światła

4.

transformacja Lorentza

5.

dylatacja czasu i

kontrakcja długości

Literatura:

1. Bobrowski Czesław, Fizyka - krótki kurs, WNT Rok 2004

2. Massalski Jerzy, Massalska Michalina, Fizyka dla inżynierów cz 1, WNT 2006

3. Halliday D., Resnick R., Walker J., Podstawy fizyki, tom I - IV, PWN 2006

'

z

O

'

O

y

z

'

, x

x

v

'

y

0

,











t

t

O

O





1

/

,

1

1

/

1

2

2

'

'

'

'

'





















 











c

v

x

c

v

t

t

z

z

y

y

vt

x

x









