fiz001

Materiał obowiązujący do egzaminu z fizyki Dotyczy grup 6 i 7 Budowy Maszyn I-go roku Wydziału Mechanicznego

II semestr 2009/10

1.    Mechanika klasyczna: Układ odniesienia, względność ruchu, prędkość i przyspieszenie, układy inercjalne, transformacja Galileusza.

Oddziaływania fundamentalne: grawitacyjne, elektromagnetyczne, słabe i silne.

Zasady dynamiki Newtona. Równania ruchu: omówienie rozwiązań równań ruchu na przykładzie rzutów w stałym polu grawitacyjnym Ziemi bez siły oporu ośrodka, oraz z uwzględnieniem siły oporu ośrodka proporcjonalnej do prędkości. Jednowymiarowy ruch pod wpływem siły sprężystej.

Własności sił zachowawczych, praca w polu sił zachowawczych, siły centralne, energia kinetyczna, energia potencjalna dla siły grawitacji, oddziaływania kulombowskiego i siły sprężystej.

Pęd i moment pędu, zasada zachowania pędu i momentu pędu dla jednego punktu materialnego. Druga zasada dynamiki dla układu dwóch punktów materialnych, na który działają siły zewnętrzne i wewnętrzne. Zasada zachowania pędu i momentu pędu dla takich układów.

Zasada zachowania energii mechanicznej.

2.    Szczególna teoria względności ( mechanika relatywistyczna )

Postulaty Einsteina, względność równoczesności, transformacja Lorentza.

Skrócenie Lorentza, dylatacja czasu, interwał czasoprzestrzenny, składanie prędkości. Energia całkowita cząstki swobodnej, energia spoczynkowa, kinetyczna, związek masy z energią. Energia wiązania jądra atomowego, otrzymywanie energii jądrowej. Pęd relatywistyczny, związek pędu z energią - prędkości cząstek o masie zerowej i różnej od zera, pęd fotonu.

3.    Elektryczność i magnetyzm

Ładunek elementarny, prawo Coulomba, pole elektryczne, zasada zachowania, ładunku, zasada superpozycji, natężenie pola elektrycznego ( przykłady wyznaczania wektora natężenia pola elektrostatycznego )

Prawo Gaussa, potencjał, dipol elektryczny, przewodniki, kondensatory, pojemność ( przykłady wyznaczania natężenia pola elektrostatycznego, potencjału, pojemności). Prąd elektryczny, natężenie prądu, gęstość prądu, prawo Ohma ( mikroskopowe i makroskopowe), napięcie.

Pole magnetyczne, siła Lorentza: ruch naładowanej cząstki w jednorodnym polu magnetycznym, zjawisko Halla, prawo Gaussa dla magnetyzmu.

Praw'o Biota - Savarta, prawm Ampere’a (przykłady wyznaczania wektora indukcji magnetycznej dla przewodnika prostoliniowego i obwodu w kształcie okręgu ), własności magnetyczne ciał, indukcja elektromagnetyczna, prawo indukcji Faradaya. Równania Maxwella, fale elektromagnetyczne: zastosowania.

5. Wstęp do fizyki atomów, cząsteczek i ciała stałego

Dualizm korpuskularno - talowy, fotony, zjawisko fotoelektryczne, efekt Comptona, Atom wodoru Bohra. Fale de Broglie’a, falowe własności materii, zasada nieokreśloności Heisenberga, Równanie falowe Schródingera, ( przykłady ), kwantowanie energii i momentu pędu, spin, zjawisko tunelowe,

Teoria pasmowa ciał stałych.