W 1
1) Jak zbudowany jest Wszechświat?

*Wszechświat zbudowany jest w większości z wodoru i helu

*W dużej skali, rzędu 3*10^8 lat świetlnych, Wszechświat jest jednorodny i izotropowy.

2) Co oznacza: "uniwersalna" przestrzeń, "uniwersalny" czas?

*W tym sensie odleglosc miedzy punktami w przestrzeni jest niezmiennicza (tj. nie zalezy od sposobu pomiaru ani stanu obserwatora), tak samo sprawy mają się z czasem. To oczywiście założenia fizki klasycznej.

3) Jakie prawa rządzą światem?

* 3 Zasady dynamiki Newtona:

• Istnieje inercjalny układ odniesienia

• ma=F (Przyspieszeni ciała jest wynikiem działania na to ciało niezrównoważoną siła)

• każdej akcji towarzyszy reakcja

4) Co to znaczy ”siła”, co to znaczy „energia”?

Siła działająca na dane ciało pochodzi od innych ciał. Może to być funkcja położenia rozpatrywanego ciała i wtedy mówimy o polu siły F(r). Siła może być też traktowana jako opór ośrodka, w którym wykonuje się ruch pewnego ciała. Energia jest skalarną wielkością fizyczną opisującą stan materii. Jest wielkością addytywną i zachowawczą. Według szczególnej teorii względności masa cząstki i energia są sobie równoważne. W układzie związanym z cząstką (nazywanym układem spoczynkowym) tak zwana energia spoczynkowa tej cząstki jest określona wzorem E0 = mc2

5) Dlaczego Księżyc nie spada na Ziemię?

* Spada ale „nie trafia” 6) Czy istnieją ładunki magnetyczne?

*Magnetyzm związany jest z ruchem ładunków elektrycznych, zarówno w skali makro- jak i mikroskopowej. Niby w tym drugim przypadku możemy mówić o 'naładowaniu magnesu' (prawidłowo: nadaniu własności magnetycznych ciału ferromagnetycznemu), jednak nie polega to na dostarczaniu 'ładunków magnetycznych'.

7) Czym jest światło?

*Jest to fala elektromagnetyczna zbudowana z fotonów widzialna dla naszych oczu ( w zakresie długości fali [750 - 400 nm] a czestotliwosci 10^15)

8) Czy można „dogonić” światło?

*Nie

9) Czym jest „czasoprzestrzeń”?

*Albo mi się zdaje albo to normalny trójwymiarowy wszechświat powiększony o czwarty wymiar tj. o czas, który charakteryzuje każdy punkt tego układu.

10) Czy ziemskie pole grawitacyjne jest silne?

*Względem pól to pole slabegrawitacyjnych znajdujących się we wszechświecie nie. Jest to pole słabe.

11) Czy można spadać coraz wolniej?

*Tak ale tylko i wyłącznie w obszarze silnego pola grawitacyjnego (ok ~1)

12) Co to znaczy „Ekspansja Wszechświata”?

*Wzajemne oddalanie się od siebie galaktyk

*Ale tylko widoczne w odpowiedni dużej skali (ok 300 mln ly)

13) Po jakiej drodze biegnie foton?

14)Co było przed Wielkim Wybuchem?

*Hipoteza I: Wszechświat był nieskończenie małym punktem o nieskończenie wielkiej gęstości i ciśnieniu.

15) Dlaczego Wszechświat się rozszerza?

*Ponieważ nastąpił wielki wybuch, który nadał całej materii wielką prędkość początkową, która nie została zahamowana do teraz, aczkolwiek jest stale zmniejszana, aż osiągnie wartość zero i zacznie się zmniejszać do wartości ujemnych (tj. W. zacznie się "jednoczyć")

*na ostatnich wykladach bylo ze od jakiegos czasu przyspiesza .. przyczyna tego jest byc moze ciemna energia .. choc nie ustalono tego

16) Jakie są rozmiary wszechświata?

*Czyżby to była magiczna liczba 10^61 ??? Czyli z tego co pamiętam 300 mln ly

*Paradoks: wszechświat nie może byc skonczony (kolaps grawitacyjny) ale tez nie moze byc nieskonczony (paradoks nocnego nieba)

17) Na czym polega paradoks nocnego nieba?

*Jeżeli W. byłby nieskończony to wtedy niebo nocą byłoby całe jasne, a tak nie jest (bo nieskończenie wiele gwiazd emitowałoby światło które by do nas docierało [ odsyłam do przykładu, że nieskończone sumowanie coraz mniejszych liczb 1/1 + 1/2 + 1/3 +... daje nieskończoność). Lecz istnieje także dowód na to, że W. nie jest skończony (co jest przecież jedyną opcją, jeśli dowiedliśmy wcześniej, ze nie jest nieskonczony), więc mamy paradoks, bo i tak, i nie.

*Nieskończone sumownie może dać skończony wynik, np. 1/1!+1/2!+1/3!+... . Jednak taki rozkład gęstości materii w zależności od odległości(nierównomierny) spowodowałby, że Wszechświat miałby środek masy, mimo że byłby nieskończony. Ale jakie to ma znaczenie, i tak oba \'dowody\' są błędne..

*Prościej: Chodzi o to, że gdyby wszechświat był nieskończony to w nocy byłoby jasno jak w dzien, gdyż w każym punkcie nieba w pewnej odległości znajdowałby i znalazłby się jakiś obiekt/ciało emitujacy/e światło

18) Jaki jest sens stałej Hubble'a?

*Stała Hubble\'a to współczynnik proporcjonalności prędkości ucieczki galaktyk (ściślej : gromad) - V, od ich odległości r. Wyraża się to wzorem : V = H * r

19) Jak wyraża się wiek wszechświata za pomocą stałej Hubble'a?

*Wiek Wszechświata wyraża się wg. wzoru Tau = 2/3 * H ^ (-1) Słownie : dwie trzecie razy stała Hubble'a do potęgi minus pierwszej.

20) Czy ekspansja wszechświata zostanie zatrzymana?

* tak

*Sa trzy teorie ale jedna jest najbblizsza ktora właśnie tak mówi.:)

21) Czy wszechświat jest skończony?

* Zobacz : paradoks nocnego nieba.

* Zobacz jakie są rozmiary wszechświata:]

22) Jaka jest temperatura promieniowania reliktowego? Jaka była wartość tej temperatury we wczesnym wszechświecie? We wszechświecie liczącym sobie 300 000 lat? 300 000 lat temu?

* Obecnie: 2,7K. Promieniowanie reliktowe pojawiło się 300 000 lat po Wielkim Wybuchu, ponieważ materia dopiero wtedy stała się 'przezroczysta' dla fal elektromagnetycznych, i wynosiło 10^5K. Nie wiem jaka była temperatura promieniowania tła 300 000 lat temu.

* A u Radosza w książce 3 K?

23) Ile wynosi entropia wszechświata?

W 2
28. Korzystając z definicji wyznacz iloczyny skalarne i wektorowe wersorów i,j,k.

*Iloczyn skalarny: A*B=(A_xi+A_yj+A_zk)(B_xi+B_yj+B_zk)=A_xB_x+ A_yB_y +A_zB_z *Iloczyn wektorowy: A×B=i(A_yB_z-A_zB_y)+j(A_zB_x-A_xB_z)+k(A_xB_y-A_yB_x)

29. Co można powiedzieć o przyspieszeniu ciała w polu ziemskim: spadającego swobodnie;
w rzucie poziomym; w rzucie pionowym w górę?

*Przyspieszenie ciała : - spadającego swobodnie - jest stałe, równe g; - rzuconego w górę - jest stałe, równe g; - w rzucie poziomym - możemy potraktować ten ruch jako złożenie ruchów poziomego i pionowego; pomijając opór powietrza w kierunku poziomym na ciało nie działa żadna siła. W kierunku pionowym jest to normalny rzut w górę zatem przyspieszenie jest stałe, równe g;

30. Zależność pomiędzy energią kinetyczną i pędem: klasyczna? Relatywistyczna?
31. Zależność pomiędzy pędem i prędkością: klasyczna? Relatywistyczna?
32. Co to znaczy „stan układu mechanicznego”?
Zasada przyczynowości Newtona mówi, że początkowy stan układu mechanicznego jako zespół położeń i prędkości punktów układu w jakiejś chwili czasu, określa jednoznacznie cały ruch układu.

33. Co to znaczy „determinizm mechaniki klasycznej”?

*Determinizm mechaniki klasycznej mówi, że każde wyizolowane zjawisko ma jednoznacznie określone przyczyny. Wynika ze znajomości zasad dynamiki (równań) i sił (całej rzeczywistości, bo trzeba znać siły w całym interesującym nas przedziale czasu)

34. Czy odwracalność w mechanice klasycznej implikuje odwracalność zjawisk?
*Odwracalność jest możliwa w mechanice klasycznej - przynajmniej w teorii, gdzie odwracając kierunek przepływu czasu wszystkie równania zachowują sens,

36. ZAGADNIENIA:
1. Wstępne pojęcia klasycznej mechaniki:
A) Trójwymiarowa przestrzeń
B) Uniwersalny czas
C) Inercjalne układy odniesienia
2. Współrzędne kartezjańskie. Wektory. Iloczyn skalarny. Iloczyn wektorowy
3. Punkt materialny: położenie prędkość, pęd, energia kinetyczna. Wektor przyspieszenia. Trajektoria
4. Układ punktów materialnych.
5. Pojęcie stanu układu punktów materialnych w fizyce klasycznej.
A) Determinizm fizyki klasycznej
B) Odwracalność ruchu


W 3/4/5
KINEMATYKA I DYNAMIKA PKT MATERIALNEGO
1. Punkt materialny: położenie, prędkość, pęd, energia kinetyczna. (s 12-15)
2. Wektor przyspieszenia. Trajektoria.
3. Zasady dynamiki i punktu materialnego. Ruch w ziemskim polu grawitacyjnym (s 16-20)
4. Zasady zachowania i symetrie (24-29)
a. zasada zachowania pędu
b. zasada zachowania energii
5. Cztery rodzaje oddziaływań (s 29)

PYTANIA
1. Co to jest ruch
a. jednostajny * v=const
b. jednostajny prostoliniowy * v= const, a drogą ruchu jest linia prosta
c. jednostajnie przyspieszony prostoliniowy * a=const, drogą ruchu jest linia prosta

2. Jakie przyspieszenia występują w ruchu po okręgu?
*Styczne i dośrodkowe

3. Czy w ruchu po okręgu przyspieszenie jest równe 0?
*Gdy V jest constans, przyspieszenie styczne jest równe zeru.

4. Podaj równane okręgu o środku w początku układu współrzędnych i promieniu r
*x²+y²=r² 5. Co jest trajektorią punktu materialnego poruszającego się ruchem jednostajnym prostoliniowym?
6. Podaj treść pierwszej, drugiej i trzeciej zasady dynamiki

* -Istnieje inercjalny układ odniesienia

- ma=F (Przyspieszeni ciała jest wynikiem działania na to ciało niezrównoważoną siła)

- każdej akcji towarzyszy reakcja
7. Która z nich jest na pewno niesłuszna?
8. Kiedy pęd punktu materialnego jest zachowany?

* Gdy nie ma przyłożonej siły lub siły się równoważą
9. Kiedy energia punktu materialnego jest zachowana?

*Zawsze tylko postać E się zmienia na Ek, Ep lub Q
10. Jaka jest różnica pomiędzy działaniem siły tarcia oraz działaniem ziemskiej siły grawitacji?

* Siły grawitacji są siłami zachowawczymi.

* Tarcie - Q

* Grawitacja - Ep i Ek

11. Co można powiedzieć o przyspieszeniu ciała w polu ziemskim:
a. spadającego swobodnie * a=g
b. w rzucie poziomym * a=g
c. w rzucie pionowym w górę * a=g
12. Oddziaływanie elektrostatyczne między protonem i elektronem jest przyciągające podobnie jak oddziaływanie grawitacyjne. Które z tych dwóch oddziaływań jest silniejsze?
13. Jaki jest ich iloraz?
14. Jak ten iloraz zmienia się wraz z odległością pomiędzy protonem i elektronem?

W 6/7/8
37. Zagadnienia
Pole elektryczne ładunku punktowego

* Jest zachowawcze, można dla niego zdefiniować pojęcie potencjału pola elektrycznego
Pole elektryczne dwóch ładunków punktowych

* Jest efektem superpozycji poszczególnych składowych. Zasada superpozycji * Zasada superpozycji mówi, że pole (siła) pochodzące od kilku źródeł jest sumą pól (sił), jakie wytwarza każde z tych źródeł. Spełniają ją pole elektromagnetyczne i pole grawitacyjne, a w konsekwencji siły pochodzące od nich, m.in. siła Coulomba
Pole elektryczne ładunków - prawo Gaussa
* Dla dowolnego dostatecznie gładkiego pola wektorowego A(r), strumień pola przechodzący przez dowolną zamkniętą powierzchnię jest równy całce objętościowej z dywergencji A. wynika stąd tożsamość, że pole elektrostatyczne jest polem bezwirowym. Prawo Gaussa może być tez odczytane: „źródłem pola elektrycznego są ładunki elektryczne”. Pole magnetyczne wokół przewodnika - prawo Biota-Savarta
* W pobliżu przewodników z prądem istnieje pole magnetyczne. Jego obecność stwierdzamy dzięki oddziaływaniu na ładunki elektryczne. Na ładunek elektryczny q poruszający się z prędkością v w polu magnetycznym działa siła Lorentza: F = q * v * B * sin (qv, B). Siła nie zmienia energii kinetycznej cząstki. Prawo Biota-Savarta: dB = α * I * (dI x R/ r^3 Prawo Ampera *Cyrkulacja pola wektorowego A obliczona wzdłuż dowolnej krzywej zamkniętej jest równa całce powierzchniowej z rotacji tego pola, obliczona na dowolnej powierzchni rozpiętej na krzywej. Wektor gęstości prądu to ładunek przepływający w danym kierunku w jednostce czasu przez jednostkowy element przekroju. Pole magnetyczne solenoidu - bieguny magnesów * Jeśli przez solenoid płynie prąd o natężeniu I, to na zewnątrz przypomina on magnes stały. Można przyjąć, że wewnątrz solenoidu pole magnetyczne jest jednorodne. Indukcja elektromagnetyczna - Prawo Faradaya *Zmienne pole magnetyczne powoduje przepływ prądu - kierunek prądu był taki, aby przeciwdziałać zmianie strumienia. Prawa - Równania Maxwella

39. Co to są linie pola elektrycznego * Linie pola elektrycznego to wizualizacje kierunku i natężenia przepływu elektronów w polu elektrycznym. 40. Jak jest skierowane i jaką ma wartość pole elektryczne (natężenie pola elektrycznego) w połowie odcinka łączącego dwa ładunki jednakowej wartości:
Dodatnie Q
Ujemne -Q
Dodatni praz ujemny
41. Jak zmieni się sytuacja gdy wartości ładunków wzrosną dwukrotnie?
42. Jak zmieni się sytuacja gdy odległość pomiędzy nimi wzrośnie dwukrotnie?
43. Jaki kierunek ma indukcja pola magnetycznego wytworzonego przez nieskończony
prostoliniowy przewodnik przez który płynie prąd o natężeniu I?
44. Jaki strumień elektryczny obejmuje sfera o promieniu równym przekątnej ściany
sześcianu w wierzchołkach którego znajdują ładunki na przemian dodatnie q oraz ujemne
-q. Środek sfery umieszczono:
w środku sześcianu?
na przekątnej sześcianu w 1/3 odległości od jednego z wierzchołków?
45. Wzdłuż nieskończonego, prostoliniowego przewodnika przepływa prąd o natężeniu I.
Wyznacz strumień pola magnetycznego obejmowany przez całą powierzchnię walca
o wysokości H i promieniu podstawy R, którego oś pokrywa się z osią przewodnika.
46. Wzdłuż nieskończonego, prostoliniowego przewodnika przepływa prąd o natężeniu I.
Wyznacz strumień pola magnetycznego obejmowany przez powierzchnię boczną walca
o wysokości H i promieniu podstawy R, którego oś jest równoległa do osi przewodnika
i znajduje się w odległości D>R od osi przewodnika.

W 9/10
CZM JEST CZASOPRZESTRZEŃ
CZY ZIEMSKIE POLE GRAWITACYJNE JEST SILNE
1. Czy można dogonić światło? Niezmienniczość prędkości światła.
2. Szczególna Teoria Względności 3. Transformacje Galileusza i transformacje Lorentza 4. Efekty szczególnej teorii względności
5. Jak długo żyje muon? 6. Ziemskie pole grawitacyjne i prędkość ucieczki 7. Słabe i silne pola grawitacyjne 8. Czy można spadać coraz wolniej

PYTANIA
1. Wartość prędkości światła 3*10^8 m/s
2. Jak brzmią postulaty Szczególnej Teorii Względności? *Prawa przyrody są takie same dla wszystkich inercjalnych ukł. odniesienia *Prędkość światła jest niezmiennicza 3. Czy prędkość światła jest największą możliwą prędkością?

* Nie.
4. Transformacje Lorentza - wyprowadzenie
5. Co to znaczy dylatacja czasu?

* Dylatacja czasu to potocznie „skracanie”, polegające na powstawaniu różnic w pomiarze czasu w dwóch różnych układach współrzędnych, z których jeden przemieszcza się względem drugiego. Zjawisko zauważalne dla obiektów o dużych prędkościach (zbliżonych do prędkości światłą). Czas życia obiektu jest zdefiniowany w układzie, w którym ten obiekt spoczywa. Dylatacja czasu to taka relacja między t i Δt, że t / Δt = 1/(pierwiastek(1-(v/c)^2)) > 1 (wydłużenie) 6. Co to oznacza skrócenie długość? *Skrócenie długości oznacza zmianę wyniku pomiaru długości obiektu poruszającego się z prędkością zbliżoną do prędkości światła. Powodem skrócenia jest występująca dylatacja czasu (inaczej „spowolnienie” czasu). Skrócenie odległości to taka relacja między l i l', że l / l' = pierwiastek(1-(v/c)^2) < 1
7. Co to znaczy czas życia muonu? *Jest to czas istnienia cząstki w układzie w którym pozostaje ona w spoczynku.
8. Jaką drogę przebędzie muon poruszając się z prędkością bliską c? *(chyba)Dla obserwatora zewnętrznego będzie to około 10km. Dla muonu około 600 metrow
9. Jaką długość pręta o „długości 10km” zmierzy muon? *(chyba 600 metrow)
10. Co to jest prędkość ucieczki? *Jest to prędkość jaką należy nadać ciału aby oddaliło się ono do nieskończoności.
11. Jak silne jest ziemskie pole grawitacyjne? *Ziemskie pole grawitacyjne jest słabe. Mierzymy jego wartość przez kwadrat stosunku prędkości ucieczki do prędkości światła. Dla Ziemi: V_e²/c²=10^-9

W-11/12
CO TO ZNACZY „EKSPANSJA WSZECHŚWIATA”
1.Zakrzywienie przestrzeni w izotropowym i jednorodnym świecie
2.Promień wszechświata
3.Wielki wybuch
4.Ekspansja wszechświata - Scenariusze ekspansji
5.Czy wszechświat jest zamknięty
6.Historia wszechświata i jego przyszły los
7.Co było „na początku” i „nieco wcześniej”

PYTANIA
1.Jaką wartość ma iloraz długości okręgu i jego promienia *2π
2.Co to znaczy „ucieczka galaktyk”?
Oddalanie się galaktyk spowodowane ekspansją wszechświata(oddalaja się tylko te oddalone o min 300 000 000 ly)

3.Jaki jest sens stałej Hubble'a
4.Jaka jest temperatura promieniowania reliktowego obecnie?

*obecnie około 2,367 K
5.Jaka była jej wartość 300 000 lat po Wielkim Wybuchu?

*3 000 K
6.Jaka będzie za 300 000 lat?
7.Jeśli wszechświat jest zamknięty to jaki będzie jego los?

*(chyba) w takim wypadku zacznie się scalać
8.Jeśli wszechświat jest otwarty to jakie były jego rozmiary chwilę po Wielkim Wybuchu
9.Jaki jest sens pojęcia „gęstość krytyczna”?

*Średnia gęstość wszechświata. Szacowana na około 10^-29 g / cm^3. Powyżej tej wartości wszechświat jest otwarty czyli będzie się rozszerzał.
10.Jaka, w stosunku do wartości krytycznej, była wartość gęstości w chwili Plancka?
11.Jaka liczba jest najważniejsza w przyrodzie?

*61 a dokladnie 10^61 ;]


W-13/14
PO JAKIEJ DRODZE BIEGNIE FOTON
1.Fala elektromagnetyczna i fotony
2.Energia i pęd fotonu
3.Dualizm korpuskularno-falowy promieniowania
4.Właściwości falowe materii - dualizm korpuskularno-falowy materii
5.Droga po której biegnie foton
6.Kwantowa rzeczywistość...

PYTANIA
1.Jaką energię ma foton odpowiadający światłu widzialnemu? *~10^-19-10^-18[J]

2.Jaka jest zależność pomiędzy energią i pędem obiektu makroskopowego?
3.Jaka jest zależność między energią i pędem fotonu?
* E=PC 4.Co to znaczy falowe właściwości materii?
* Obiekty materialne(masowe) wykazują właściwości falowe(fale de Brojlie) 5.Czy można zaobserwować falowe właściwości materii?
*TAK dla elektronow, protonow, netornow, małych piłek(fulerenow), 6.Po jakiej drodze biegnie foton pomiędzy „źródłem” a „detektorem”?
7.Dlaczego jest to istotne?

---