Fizika

doc. dr. Vytautas Stankus

Fizikos katedraFundamentaliųjų mokslų fakultetasKauno Technologijos Universitetas

Studentų 50 – 120 kab.Darbo tel.: 300325Vytautas.Stankus@ktu.lt

Bendrosios fizikos kursas – 2 dalys – 8 kreditai.

Fizika 1 - Mechanika, Termodinamika ir Elektromagnetizmas – 4 kr.

(studijuojama 2 semestrą).

Fizika 2 – Optika ir atomo fizika – 4 kr.

(studijuojama 3 semestrą).

Fizika 1

Mechanika, Termodinamika ir Elektromagnetizmas – 4 kr.

Fizikos kursas studijuojamas trimis mokymo būdais:

1. Teorinės paskaitos – 48 val.

2. Pratybos – 16 val.

3. Laboratoriniai darbai 32 val.

Mechanika, Termodinamika ir Elektromagnetizmas.

Paskaitų ciklo temų sąrašas (kiekviena tema turi skyrius):

1.1 Slenkamojo ir sukamojo judėjimo kinematika 1.2 Slenkamojo ir sukamojo judėjimo dinamika 1.3 Mechaninė energija. Potencialinių jėgų laukai. Specialioji reliatyvumo teorija 1.4 Svyravimai. 1.5 Bangos.1.6 Skysčių mechanika

2. Molekulinė fizika ir termodinamika

3.1 Elektrostatinis laukas vakuume 3.2 Elektrostatinis laukas dielektrike 3.3 Laidininkai elektrostatiniame lauke ir elektros srovė metaluose3.4 Elektros srovė dujose3.5 Magnetinis laukas vakuume 3.6 Elektromagnetinė indukcija 3.7 Magnetinis laukas medžiagoje

1 dalis

2 dalis

3 dalis

Mechanika, Termodinamika ir Elektromagnetizmas.

Atsiskaitymo planas:

Semestro darbas:

1 Koliokviumas – rašomas 6 savaitę (kovo 15 d.). 2-7 temos.2 Koliokviumas – rašomas 13 savaitę (balandžio 7 d.). 9-12 temos.

Pratybos – kontroliniai.Laboratoriniai – 8 darbai.

Egzaminą galima laikyti, tik atsiskaičius už visus semestro darbus teigiamais balais.

Koliokviumus ir pratybas semestro metu galima perrašyti tik vieną kartą.

Antras perrašymas vyksta sesijos metu su skolos lapeliais.

Sesija.

Egzaminas – 14-20 temos, sesijos metu. Pakartotinai fizikos egzaminas laikomas po sesijos su skolos lapeliais.

Mechanika, Termodinamika ir Elektromagnetizmas.

Galutinio pažymio įvertinimas:

B = 0,1BL+ 0,1BP+ 0,28BK1 + 0,12BK2 + 0,4BE,

Čia BL – laboratorinių darbų gynimo bendras balas,BP - pratybų bendras balas,BK1, BK2 - koliokviumų balai,BE - egzamino balas.

Balai rašomi dešimtbalėje sistemoje ir dauginami iš katedros patvirtintų svorio koeficientų.

1 koliokviumas – 28 %2 koliokviumas – 12 %Egzaminas - 40 %Laboratoriniai darbai - 10%, Pratybos - 10 %,

Fizika 1

Informacija ir mokomosios-metodinės priemonės KTU Fizikos Katedros interneto svetainėje:

http://www.fizika.ktu.lt

RB 7/1, 7/2, 7/3, 7/4 grupių fizikos modulio informacijos tinklalapis:

http://www.fizika.ktu.lt/fizika

Kas yra fizika?

Kas yra fizika?

FIZIKA – yra tai, kuo fizikai užsiiminėja laisvalaikiu.

J. Orear “Fundamental Physics”

Kas yra fizika?

Gr. Physice, – kilęs iš physis – “gamta”.

FIZIKA - mokslas apie gamtą, tiriantis paprasčiausias ir tuo pačiubendriausias materialaus pasaulio savybes.

FIZIKA – mokslas apie fundamentalius materijos, erdvės ir laiko reiškiniusir dėsnius.

Ką tyrinėja fizika?

Fizikos tyrimo objektas - gamtoje egzistuojantys fizikiniai objektaiir gamtoje vykstantys fizikiniai reiškiniai.

Fizikinis objektas – struktūrinis visatos elementas, pasižymintis tik jam būdingomis fizikinėmis savybėmis.

Pavyzdžiui: kietas kūnas, medžiagos, dujos, skysčiai, laidininkas, dielektrikas, 4 tipų fizikiniai laukai, atomas, elektronas, planetos, žvaigždės,studentas... ir kt.

Fizikinis reiškinys arba procesas – vyksmas gamtoje, pasižymintisfizikiniais dėsningumais.

Pavyzdžiui: judėjimas, elektros srovė, svyravimas, darbas, skysčių tekėjimas,išlydis dujose, termoelektroninė emisija, bangų sklidimas, degimas... ir kt

Fizikinis objektas – struktūrinis visatos elementas, pasižymintis tik jam būdingomis fizikinėmis savybėmis.

Pavyzdžiui: kietas kūnas, medžiagos, dujos, skysčiai, laidininkas, dielektrikas, 4 tipų fizikiniai laukai, atomas, elektronas, planetos, žvaigždės ir kt.

Visi fizikiniai objektai turi savo skiriamąsias savybes. Jos įvardijamos ir įvertinamos fizikiniais parametrais arba dydžiais.

Fizikinis parametras arba dydis – materijos ar objekto atitinkamosskiriamosios fizikinės savybės kiekybinis matas.

Pavyzdžiui: objekto tūris, aukštis, masė, kryptis, elektrinio lauko stipris, kūno temperatūra, laidininko varža, inercijos momentas, krūvis ir kt.

Fizikinis reiškinys arba procesas – vyksmas gamtoje, pasižymintisfizikiniais dėsningumais.

Visi fizikiniai reiškiniai turi savo skiriamąsias savybes. Jos įvardijamos ir įvertinamos fizikinėmis charakteristikomis arba savybėmis.

Fizikinė charakteristika arba savybė – reiškinio ar proceso atitinkamosskiriamosios savybės kiekybinis matas.

Pavyzdžiui: judėjimo greitis, besisukančio kūno svyravimų dažnis, svyruoklės svyravimo periodas,elektros srovės stipris, termoelektrinės emisijos srovė, bangos ilgis, amplitudė, dažnis, elektros srovės sukurto magnetinio lauko indukcija ir kt.

Kiekvienas fizikinis reiškinys gamtoje pasižymi fizikiniais dėsniais.

Fizikinis dėsnis – objektyviai egzistuojantis kokybinis ir kiekybinispriežastinis sąryšis tarp vykstančio fizikinio reiškinio parametrų ir charakteristikų arba dydžių ir savybių.

Kokybinis (Žodinis) sąryšis – atsako į klausimą: koks ir kaip konkretusdydis priklauso nuo kitų dydžių?

Kiekybinis (Matematinis) sąryšis - atsako į klausimą: kiek pasikeiskonkretus dydis, pasikeitus kitam dydžiui ar dydžiams?

Gamtoje vykstantys procesai ir reiškiniai dažniausiai turi priežasties-pasekmės arbakitaip vadinamą deterministinį ryšį.

Dydžiai, vaidinantys fizikiniuose reiškiniuose priežasties arba įtakos vaidmenį,dažniausiai vadinami parametrais.

Kiekybiniai sąryšiai – dėsniai, apibūdinantys fizikinį reiškinį, matematiškaiaprašomi taip, kad dydžiai, esantys matematinės lygties dešinėje pusėje, laikomipriežastimis, lemiančiomis charakteristiką, esančią kairėje lygties (ar lygybėsženklo) pusėje.

Fizikiniuose grafikuose, vaizduojančiuose atitinkamos charakteristikospriklausomybę nuo atitinkamo parametro, yra priimta vaizduoti priežastį-įtakąabscisių (x) ašyje, o pasekmę arba sistemos charakteristikos reakciją ordinačių (y)ašyje.

Fizikinės lygtys, formulės arba grafikai, neatitinkantys šios taisyklės, vadinamosišvestinėmis lygtimis ir taikomos, norint paskaičiuoti atitinkamą dydį, kai kiti dydžiainekinta. Tai nėra dėsniai.

Fizikiniai gamtos objektų ir reiškinių aprašymo būdai:

Fizikiniai objektai ir reiškiniai dažniausiai aprašomi tokiais etapais:

1. Fizikinių objektų ir jų fizikinių dydžių:

1.1 Objekto įvardinimas.1.2 Objekto vizualizacija.1.3 Objekto parametrų įvardinimas.1.4 Objekto parametrų kiekybinis įvertinimas fizikiniais vienetais.

2. Fizikinių reiškinių ir jų savybių arba charakteristikų.

2.1 Reiškinio įvardinimas.2.2 Reiškinio vizualizacija.2.3 Reiškinio charakteristikų įvardinimas.

3. Kokybinis (žodinis) dėsningumo formulavimas. Fizikinio reiškinio charakteristikų priklausomybių nuo parametrų kokybinis aprašymas.

4. Kiekybinis (matematinis) fizikinio dėsnio formulavimas. Fizikinio reiškinio charakteristikų priklausomybių nuo parametrų griežtas kiekybinis-matematinis aprašymas.

Fizikiniai gamtos tyrimo ir pažinimo metodai.

1. Stebėjimo ir analizės metodas:

1.1 Seniausiai naudojamas tyrimo būdas yra gamtoje vykstančių reiškinių ir objektų stebėjimas. Arba tam tikro reiškinio gavimas – eksperimentas.

1.2 Kiekvienas stebimas reiškinys ar objektas yra bandomas paaiškinti. Jis analizuojamas (skaldomas į sudedamąsias dalis, lyginamas, ieškomospirminės priežastys, fundamentalūs dėsniai, objektai ir dėsniai, sudarantysreiškinį ar objektą).

2. Loginio išprotavimo ir sintezės metodas:

1. Pasinaudojant pirminiais postulatais, aksiomomis, loginiais išprotavimais, ir matematiniu aprašymu, formuluojamos išvados. Gautos išvados taikomossudėtingesniam-platesniam atvejui ir vėlgi tuo pačiu loginiu-matematiniubūdu formuluojamos sekančios išvados.

2. Taip prieinama iki galutinės išraiškos – dėsnio, matematiškai aprašančionuspėjančio reiškinį. Jeigu gauto reiškinio dėsningumą patvirtina eksperimentas, tokia loginė-matematinė struktūra vadinama teorija.

Fizikos mokslas lygiagrečiai naudoja abu šiuos pažinimo metodus.

Fizika.

Fizikos studijavimo motyvacija.

1. Tenkinant žingeidumą ir keliant bendrojo išsilavinimo lygį.

2. Tikslingai įgyti fundamentinių žinių bagažą, siekiant:

2.1 Palengvinti sau specialybinių-technologinių dalykų studijų procesą.

Pvz.: Teorinė mechanikaMedžiagų atsparumas Medžiagų mokslas ir inžinerija Elektronika Elektromechanika Grandinių teorija Elektrodinamika Optinė ir kvantinė elektronika

2.2 Turėti fizikinę nuovoką, susiduriant su fizikinėmis – technologinėmis problemomis darbe. Kūrybiškai spręsti technologines problemas, iškilusias darbe, panaudojant kitokiais fizikiniais efektais pagrįstus prietaisus – įrenginius.

Pagrindinės fizikos įsisavinimo problemos studijuojant

1. Pagrindinių sąvokų ar fizikinių terminų nežinojimas ar klaidingas jų supratimas.

2. Tikslaus fizikinio reiškinio vaizdinio neįsivaizdavimas arba klaidingas vaizdinys.

3. Kokybinių (žodinių) sąryšių nežinojimas dėsniuose.

4. Nesugebėjimas išreikšti ar suprasti kiekybinius (matematinius) sąryšius dėsniuose.

5. Nuoseklumo nepaisymas.

6. Vieno šaltinio naudojimas.

Fizika 1. Literatūra:

1. Tamašauskas A. Fizika, 1 t: Vadovėlis respublikos inžinerinių specialybiųstudentams. - V.: Mokslas, 1987. - 224 p.

2. Tamašauskas A., Vosylius J. Fizika, 2 t.: Vadovėlis respublikos inžinieriniųspecialybių studentams. - V.: Mokslas, 1989. - 193 p.

3. Javorskis B., Detlafas A., Mikolskaja L., Sergejevas G. Fizikos kursas 1-2t.

4. Matvejevas V. Mechanika ir reliatyvumo teorija: Mokymo knyga universitetofizikos specialybės studentams. - V.: Mokslas, 1982. - 334 p.

5. Saveljev I.V. Kurs obščej fiziki, T. 1. Mokymo knyga techniškųjų mokyklųstudentams. M.: Nauka,1989. – 350 p.

6. Saveljev I.V. Kurs obščej fiziki, T. 2. Mokymo knyga techniškųjų mokyklųstudentams. M.: Nauka, 1982. – 496 p.

7. Jasiulionis B., Ambrasas V. Mechanika, termodinamika ir elektromagnetizmas,2007, Kaunas.

Visa kita literatūra bendrosios fizikos klausimais.

Studijų ypatumai

1. Paskaitų metu teorinė medžiaga dėstoma naudojant skaidres.

2. Skaidrės yra talpinamos tinklalapyje http://www.fizika.ktu.lt/fizika

3. Rekomendacijos studijuojantiems:

a. Prieš paskaitą:

būtinai susipažinti su dėstoma tema keliuose šaltiniuose ir skaidrėse,pasižymėti neaiškius ar nesuprastus aspektus

b. Paskaitos metu:

ieškoti atsakymų į nesuprastus aspektus,konspektuoti tik svarbiausius akcentus,žymėtis konspektuose nežinomus terminus,

c. Po paskaitos:

surasti – pasiaiškinti nesuprastų terminų reikšmes,būtinai pasikartoti išdėstytos temos medžiagą (15 min bent).