Fizyka 1 (2005/2006) Wykład 1 1
Fizyka I sem.
Wydział EiE (Informatyka)
Wykład 1/2
27 09 2005 / 04 10 2005
Sprawy organizacyjne:
Tematyka zajęć
Warunki zaliczenia
Materiały pomocnicze:
Strona internetowa lodd.p.lodz.pl/~markras/student
Co to jest fizyka?
Sens praw fizyki
Kartezjański układ współrzędnych
© M. KrasiÅ„ski 2005
Fizyka 1 (2005/2006) Wykład 1 2
Położenie jest wektorem
r = rx ƒÄ… ry ƒÄ… rz = Ax Śą ƒÄ… Ay Śą ƒÄ… Az Śą
Śą Śą Śą Śą i j k
Śą
Śą Śą
r = x i ƒÄ… y j ƒÄ… z k
Śą
Droga i zmiana położenia to są inne wielkości
Prędkość w zapisie wektorowym
r r r
ŚąśątƒÄ…­Ä…t źą-Śąśątźą ­Ä…Śą
d r
Śą
v
Śą= lim = lim =
­Ä…t ­Ä…t dt
­Ä… t Śą0 ­Ä… t Śą0
d rx d r d rz dx Śą dy Śą dz Śą
Śą Śąy Śą
d r
Śą
v
Śą = = ƒÄ… ƒÄ… = i ƒÄ… j ƒÄ… k
d t dt dt dt dt dt dt
Śą
v i k Śą Śąy Śą
Śą = vxŚą ƒÄ… v j ƒÄ… vz Śą = vx ƒÄ… v ƒÄ… vz
y
Przyspieszenie w zapisie wektorowym
v v v
ŚąśątƒÄ…­Ä…t źą-Śąśąt źą ­Ä…Śą
d v
Śą
a= lim
Śą = lim =
­Ä…t ­Ä…t dt
­Ä…t Śą0 ­Ä…t Śą0
d vx d v d vz dvx Śą dv dvz Śą
Śą Śąy Śą
d v
Śą
y
Śą
a = = ƒÄ… ƒÄ… = i ƒÄ… j ƒÄ… k
Śą
d t dt dt dt dt dt dt
a = ax Śą ƒÄ… ay Śą ƒÄ… az Śą = ax ƒÄ… ay ƒÄ… az
Śą i j k Śą Śą Śą
Przyspieszenie styczne
d v
Śą v
#"ast#"= ast %" Śą
Śą
d t
Relacja pomiędzy przyspieszeniami
a = ast ƒÄ… an
Śą Śą Śą a2 = a2 ƒÄ… a2
st n
© M. KrasiÅ„ski 2005
Fizyka 1 (2005/2006) Wykład 1 3
Zmiana wektora to zmiana długości lub zwrotu. Tak jest na przykład w ruchu po okręgu
W ruchu po okręgu musi występować przyspieszenie (a więc i siła) dośrodkowe. Jakie musi być to
przyspieszenie? Oczywiście
v2
a =
r
Wyprowadzenie tej wielkości powinno być w szkole średniej. Jeśli nie pamiętasz, wtedy
samodzielnie poszukaj w książkach. Zobacz prezentację, która powinna ci ułatwić zrozumienie.
Inne układy współrzędnych (po co to robimy?)
Układ biegunowy
© M. KrasiÅ„ski 2005
Fizyka 1 (2005/2006) Wykład 1 4
Układ walcowy
Układ sferyczny
© M. KrasiÅ„ski 2005
Fizyka 1 (2005/2006) Wykład 1 5
Co to są siły pozorne?
Przykłady opisu bez sił bezwładności
" HamujÄ…cy autobus
" PrzyspieszajÄ…cy autobus
" Samochód (motocykl) na zakręcie
" Wiaderko na sznurku
" Karuzela
Układy poruszające się
Układy poruszające się prostoliniowo
Transformacja położenia
r = r0 ƒÄ… r '
Śą Śą Śą
Transformacja prędkości
d r0 d Śą '
Śą
d r r
Śą
= ƒÄ… Ò! v = v0 ƒÄ…v '
Śą Śą Śą
dt dt dt
Transformacja przyspieszenia
d v0 d Śą '
Śą
d v v
Śą
a ' = a Śą
Śą Śą - a0
= ƒÄ… Ò! a = a0 ƒÄ… a '
Śą Śą Śą
dt dt dt
Układy poruszające się jednostajnie, prostoliniowo
d v0 d Śą '
Śą
d v v
Śą
= ƒÄ… Ò! a = 0 ƒÄ… a ' = a '
Śą Śą Śą
dt dt dt
© M. KrasiÅ„ski 2005
Fizyka 1 (2005/2006) Wykład 1 6
Satelita na orbicie
Widok z układu związanego z Ziemią
Widok z układu związanego z satelitą
Siła Coriolisa Biedronka na płycie gramofonowej
" Zobacz co widzi obserwator zewnętrzny (tylko html)
" Zobacz jak to wyglÄ…da oczami biedronki (tylko html)
Siła Coriolisa wyprowadzona w przybliżeniu
© M. KrasiÅ„ski 2005
Fizyka 1 (2005/2006) Wykład 1 7
Wyjaśnienie poniższych wzorów na wykładzie
­Ä… v '
­Ä… v '=v ' ­Ä…·Ä…=v ' ÎÄ… ­Ä…t Ò! a ' = = v ' ÎÄ…
­Ä…t
­Ä… v ' '=ÎąśąrƒÄ…v ­Ä…tźą-ÎÄ… r=ÎÄ… v ' ­Ä…t Ò! a ' ' =v ' ÎÄ…
ac=v ' ÎÄ…ƒÄ…v ' ÎÄ…=2 v ÎÄ… ac Ä„" v '
Śą Śą
Podsumowanie: układy inercjalne i nieinercjalne.
a = a ' ƒÄ… a0 Śą Śą Śą
Śą Śą Śą -ÎÄ…2 r ' ƒÄ… 2 śąÎÄ…×v ' źą
Dla obserwatora w poruszającym się i wirującym układzie otrzymamy
a ' = a Śą Śą Śą Śą
Śą Śą - a0 ƒÄ…ÎÄ…2 r ' - 2 śąÎÄ…×v ' źą
Co oznacza ten wzór? Posłuchaj wykładu
Spadek ciała z wieży Zmiany na kuli ziemskiej
" Podmywanie brzegów rzek
" Huragany
© M. KrasiÅ„ski 2005
Fizyka 1 (2005/2006) Wykład 1 8
© M. KrasiÅ„ski 2005