Zagadnienia egzaminacyjne:
Układ jednostek SI.
Podstawowe oddziaływania w przyrodzie.
Prędkość światła, stała Plancka (wartości, jednostki).
Wektory jednostkowe , kartezjański układ współrzędnych.
Iloczyn skalarny , iloczyn wektorowy.
Kinematyka.
Układ odniesienia.
Wektor położenia, wektor przemieszczenia w kartezjańskim układzie wspłrzednych.
Prędkość średnia, prędkość chwilowa.
Przyspieszenie średnie, przyspieszenie chwilowe.
Rzuty: pionowy, poziomy, ukośny.
Dynamika.
Masa, ciężar.
Siła, moment siły.
Pęd, moment pędu.
Zasady dynamiki ruchu postępowego.
Zasada zachowania pędu.
Środek masy (prawo ruchu i zachowania).
Ruch jednostajny po okręgu, przyspieszenie styczne i dośrodkowe.
Prędkość, prędkość i przyspieszenie kątowe, siła dośrodkowa.
Moment bezwładności, twierdzenie Steinera.
Zasada zachowania momentu pędu.
Zasady dynamiki ruchu obrotowego.
Układy odniesienia inercjalny (nieinercjalny).
Siła zachowawcza (niezachowawcza).
Praca (siły stałej i zmiennej), energia i moc.
Energia kinetyczna. Twierdzenie o pracy i energii.
Zasada zachowania energii mechanicznej i całkowitej.
Ruch drgający i falowy .
Ruch harmoniczny prosty (równanie, rozwiązanie).
Przemieszczenie, prędkość i przyspieszenie w ruchu harmonicznym prostym (wykresy, interpretacja).
Całkowita energia mechaniczna (kinetyczna i potencjalna) w ruchu harmonicznym.
Wahadło matematyczne i fizyczne.
Ruch harmoniczny tłumiony (równanie, rozwiązanie).
Ruch harmoniczny wymuszony (równanie, rozwiązanie).
Zależność między ruchem harmonicznym prostym a ruchem po okręgu.
Własności ruchu falowego, fale mechaniczne, podział fal.
Prędkość fazowa i grupowa, równanie falowe.
Interferencja fal.
Fale stojące.
Dudnienia.
Zjawisko Dopplera.
Pole grawitacyjne.
Prawo powszechnej grawitacji.
Wyprowadzenie jednostki stałej grawitacji.
Pojęcie pola grawitacyjnego.
Parametry pola grawitacyjnego:
Natężenie pola grawitacyjnego,
Energia potencjalna w polu grawitacyjnym
Potencjał pola grawitacyjnego.
Zależność między natężeniem pola i potencjałem.
5. I i II prędkość kosmiczna.
6. Ruch planet i satelitów (prawa Keplera).
Pole elektryczne.
Kwantyzacja ładunku i zasada zachowania ładunku.
Prawo Coulomba.
Wyprowadzenie jednostki bezwzględnej przenikalności elektrycznej próżni.
Parametry pola elektrycznego:
Natężenie pola elektrycznego,
Strumień pola elektrycznego
Potencjał pola elektrycznego.
Prawo Gaussa
Zależność między natężeniem pola i potencjałem.
Trzy wektory elektryczne.
Prawo Ohma i gęstość prądu elektrycznego.
Siła elektromotoryczna, prawa Kirchoffa.
Łączenie oporów, zasady dotyczące połączenia amperomierza i woltomierza w obwodzie.
Pole magnetyczne.
Strumień pola magnetycznego.
Związek pomiędzy wektorem natężenia i indukcji magnetycznej.
Strumień pola magnetycznego.
Prawo Gaussa dla pola magnetycznego.
Prawo Ampera i Biota-Savarta.
Siła elektrodynamiczna.
Siła Lorentza.
Prawo indukcji Faradaya.
Drgania elektromagnetyczne.
Równania Maxwella.
Optyka.
Prawo załamania i odbicia.
Zjawiska potwierdzające falową naturę świata:
Dyfrakcja światła.
Interferencja światła.
Zjawiska potwierdzające korpuskularną naturą światła:
Zjawisko fotoelektryczne.
Efekt Comptona.
Modele atomu.
Kinematyka i dynamika relatywistyczna.
Postulaty Einsteina szczególnej teorii względności.
Transformacja współrzędnych i czasu (Galileusza, Lorentza).
Konsekwencje transformacji czasoprzestrzeni (kontrakcja długości, dylatacja czasu).
Dodawanie prędkości według Einsteina.
Masa, energia i pęd relatywistyczny (wykresy).
Równoważność masy i energii.
Zadania.
1. Wyznaczyć pole grawitacyjne
na zewnątrz r > R
i wewnątrz kuli r < R.
Wyznaczyć strumień dla ładunku punktowego Q w odległości r od niego.
Wyznaczyć natężenie i potencjał dipola elektrycznego o ładunku q w odległości x na symetralnej dipola.
Oblicz wartość indukcji magnetycznej B w odległości x od nieskończenie długiego, prostoliniowego przewodnika, w którym płynie prąd o natężeniu I . Jaki jest kierunek i zwrot wektora B.
Pod jakim kątem α pada światło na płytkę kwarcową o współczynniku załamania n = 1.5 jeżeli promień odbity jest prostopadły do promienia załamanego?
Światło o długości 500 nm pada na siatkę dyfrakcyjną mającą 1000 nacięć na centymetr długości. Jaka jest odległość między prążkiem zerowym, a obrazem pierwszego rzędu na ekranie odległym od siatki o 4 m?