Podręczniki
" J. Orear, Fizyka
" R. Resnick, D. Halliday, J.Walker,
Podstawy fizyki
Zjawiska fizyczne leżą u podstaw
technologii
Termodynamika ®ð silniki ®ð transport, komunikacja
Elektromagnetyzm ®ð telefon, radio, tv
Optyka ®ð Å›wiatÅ‚owody ®ð telekomunikacja
Fizyka ciaÅ‚a staÅ‚ego ®ð mikro- i nanoelektronika
Fizyka kwantowa ®ð lasery, masery
Fizyka jÄ…drowa ®ð energetyka
Skale wielkości
1020
Wiek wszechświata
Człowiek
1010
100
Neutrony
Mion, pion naładowany
10-10
hiperion
10-20
Rezonanse
T (sekundy)
Skale wielkości
Oddziaływania fundamentalne
" grawitacyjne:
 działa na: wszystkie obiekty,
 odpowiada za: spadanie jabłek i & ruch planet,
 odkrycie: prehistoria,
" elektromagnetyczne:
 działa na: obiekty obdarzone ładunkiem
elektrycznym,
 odpowiada za: zjawiska elektryczne, magnetyczne,
tarcie,
 odkrycie: starożytni, XIX wiek,
" silne jÄ…drowe:
 działa na: kwarki,
 odpowiada za: stabilność jąder atomowych,
wiązanie kwarków,
 odkrycie: 1953 Hideki Yukawa,
" słabe jądrowe:
 działa na: kwarki, leptony
 odpowiada za: rozpad promieniotwórczy,
 odkrycie: 1934 Enrico Fermi.
Oddziaływanie grawitacyjne i
elektrostatyczne
Fg Fg
m1m2
Fg =ð G
Prawo grawitacji
r2
Fe
q1q2
Fe =ð Prawo Coulomba
Fe
4pðeð r2
0
Fe
Grawitacja nie odgrywa
=ð1042
znaczącej roli w mikroświecie
Fg
Istota fizyki
W opisie zjawisk fizycznych jesteśmy zdani na własne obserwacje, które
bardzo często są subiektywne. Dla jednych obserwowane ciało w ruchu
będzie poruszało się wolno, dla innych szybko.
Czas również płynie różnie dla różnych osób  jego percepcja jest różna
Nasze zmysły różnie reagują na odbierane bodz
ce.
Musimy o efektach tych pamiętać w czasie obserwacji zjawisk
i wykonywania pomiarów.
Nie wystarczy ocenić średnicy wewnętrznych okręgów, trzeba
je dokładnie zmierzyć.
Istota fizyki
Istota fizyki
" DOÅšWIADCZENIE " MODEL MATEMATYCZNY
METODA:
- obserwacja
- pomiar
- analiza danych doświadczalnych
®ð hipoteza ®ð model ®ð weryfikacja ®ð
prawo fizyczne
Wielkości fizyczne  właściwości ciał lub zjawisk, które można
porównywać ilościowo z takimi samymi właściwościami innych
ciał lub zjawisk
Pomiar wielkości fizycznej  porównanie z wielkością tego samego
rodzaju przyjętą za jednostkę.
Pomiary fizyczne  zawsze obarczone błędem
Kinematyka
" Pojęcia podstawowe
" Położenie i tor
" Prędkość i przyśpieszenie
" Przykłady ruchu
Podstawowe pojęcia
Skalary  masa, czas, temperatura
Wektory  prędkość, przyspieszenie, siła
Wektor r i jego składowe
rð rð rð rð
r =ð rx +ð ry +ð rz
2
2 2
rð rð rð rð
r =ð rx +ð ry +ð rz
Położenie i tor
Ruch - zmiana wzajemnego położenia jednych ciał względem drugich
wraz z upÅ‚ywem czasu ®ð ukÅ‚ad odniesienia
Ruch jest pojęciem względnym
z
tor
P(x,y,z)
Punkt materialny :
r(t)
obiekt obdarzony masą, którego
rozmiary (objętość) możemy
0
zaniedbać
y
x
Położenie i tor
Prędkość
W celu ilościowego scharakteryzowania ruchu punktu materialnego wprowadza się
wielkości wektorowe  prędkość i przyśpieszenie.
Prędkość punktu materialnego określa zarówno szybkość jak i kierunek ruchu
w danej chwili czasu. Wektor średniej prędkości vśr w przedziale czasu od t do
t+Dðt okreÅ›la siÄ™ jako stosunek przemieszenia punktu do przyrostu czasu Dðt w
którym to przemieszczenie nastąpiło.
rð
rð rð Dðr
Dðs
(średnia)
v vÅ›r =ð
A
y
Dðt
A
rð rð
Dðr dr
Dðr
(chwilowa)
v =ð lim =ð
Dðt®ð0
r(t+Dðt)
Dðt dt
r(t)
dx dy dz
vx =ð , vy =ð , vz =ð .
dt dt dt
x
z
Prędkość
Dla maÅ‚ych wartoÅ›ci przemieszczenia Dðr możemy napisać:
Dðs ds
v(t) =ð lim =ð
Dðt®ð0
Dðt dt
W szczególnym przypadku, gdy nie zmienia się kierunek
rð
i wartość wektora prędkości, to mamy do czynienia
Dðs
v
z ruchem jednostajnym, prostoliniowym:
A
y
A
t
Dðr
s(t) =ð
r(t+Dðt)
òðv dt =ð so +ð v ×ðt
r(t)
to
Zależność drogi od czasu
w ruchu jednostajnym!!!!!
x
z
Przyspieszenie
Zwykle podczas ruchu punktu materialnego jego wektor prędkości zmienia swą
wartość i kierunek. W celu scharakteryzowania zmiany prędkości w takim ruchu
wprowadza się pojęcie przyspieszenia. Załóżmy, że prędkość punktu w przedziale
czasu od t do t+Dðt zmieniÅ‚a siÄ™ o Dðv. Wektor Å›redniego przyÅ›pieszenia aÅ›r w tym
przedziale czasu okreÅ›la siÄ™ jako stosunek zmiany prÄ™dkoÅ›ci v do przyrostu czasu Dðt.
rð
rð
Dðs
v
A
rð Dðv
y
(średnie)
aÅ›r =ð
A
Dðt
Dðr
rð rð
r(t+Dðt)
rð Dðv dv
r(t)
a =ð lim =ð
rð rð
Dðt®ð0
Dðt dt
v +ð Dðv
(chwilowe)
x
2 2 2
dvx d x d y d z
ax =ð =ð , ay =ð , az =ð .
dt dt2 dt2 dt2
Przyspieszenie
Na ogół kierunek wektora przyśpieszenia nie jest styczny do toru punktu
materialnego, w przeciwieństwie do kierunku wektora prędkości. Zmianę wektora
prędkości v w czasie t można zapisać jako:
rð rð rð
rð rð rð
a =ð as +ð an
Dðv =ð Dðvs +ð Dðvn
rð
rð
rð d vs d v
rð Dðvs
as
v
as =ð =ð
as =ð lim0
(styczne)
A
Dð t®ð
dt dt
Dðt
rð
rð
rð rð Dðvn
a
v2 (normalne)
an
an =ð lim0
an =ð
R  promień
Dð t®ð
Dðt
R
krzywizny toru
przyśpieszenie styczne  charakteryzuje szybkość zmiany
bezwzględnej wartości prędkości
R
przyśpieszenie normalne  charakteryzuje szybkość zmiany
kierunku wektora prędkości