FIZIKA 1

LHC CERN

FIZIKA 1

2+1 I semestar

Izv. prof. dr. sc. Rajka Jurdana-ŠepićOdjel za fiziku Sveučilišta u Rijeci, Omladinska 14(Pomorski fakultet, ured 435)

jurdana@phy.uniri.hrhttp://www.phy.uniri.hr/~jurdana/

Mr. sc. Jasminka BonatoPomorski fakultet Sveučilišta u Rijeci

Raspodjela ECTS bodova

Pohađanje i praćenje predavanja 0,5Pohađanje i praćenje auditornih vježbi 1,5Kontinuirana provjera znanja 1Domaće zadaće 0,5Završni ispit 1,5

----5 ECTS

LiteraturaObavezna (na koju se izravno oslanjaju predavanja)

J.Dobrinić, J. Bonato: Fizika, Pomorski fakultet, Rijeka, 2009J. Bonato, J. Dobrinić: Zbirka odabranih riješenih primjera iz fizike, Pomorski fakultet, Rijeka, 2001.

J. Dobrinić, Fizika (mehanika, titranje, toplina), Tehnički fakultet, Rijeka, 1998.J. Dobrinić, L. Mandić: Fizika 1, Tehnički fakultet, Rijeka, 2002.J. Dobrinić, L. Mandić: Zbirka riješenih primjera iz Fizike 1, Tehnički fakultet, Rijeka, 2001.

Dodatna/ dopunskasve knjige koje se zovu Osnove fizike, Fundamentals of physics, Uvod u fiziku…Halliday Resnick, Walker, Fundamentals of physics, Wiley & Sons, 1997Cutnell J.D., Johnson K.W., Physics, Wiley & Sons, 1997

Program kolegija

1. Predmet i podjela fizike: područja fizike. SI-jedinice. Kinematika čestice: materijalna točka, brzina, ubrzanje, jednoliko i nejednoliko pravocrtno gibanje

2. Kružno gibanje3. Dinamika čestice: masa i sila, Newtonovi zakoni, inercijski sustavi,

impuls i količina gibanja, zakoni očuvanja, rad, energija, snaga4. Statika: ravnoteža sila, momet sile, par sila

Rotacija krutog tijela: moment tromosti, moment količine gibanja5. Gravitacija: gravitacijska sila, Newtonov zakon gravitacije,

polje, potencijal, ubrzanje sile teže, troma i teška masa6. Harmonički oscilator: jednadžba idealiziranog oscilatora,

prigušeno titranje, prisilno titranje, rezonancija7. Klasična relativnost: inercijski i ubrzani sustavi,

Galileijev princip relativnosti, inercijske sile8. Specijalna relativnost: Lorentzove transformacije, posljedice specijalne th.

relativnosti, relativistička dinamika9. Statika fluida: tlak, uzgon10. Dinamika fluida: jednadžba kontinuiteta, Bernoullijeva jednadžba

11. Djelovanje topline: toplina, toplinsko rastezanje, plinski zakoni12. Prijenos topline: vođenje, strujanje i zračenje.13. Termodinamika: funkcije procesa i funkcije stanja,

prvi i drugi zakon termodinamike14. Kinetičko molekulska teorija: tlak, temperatura, toplinski kapaciteti15. Unutarnja energija, promjena agregatnih stanja,

jednoatomski i dvoatomski plinovi

Što je fizika?

Što istražuje?

Što je spoznaja?Što?Kako?Zašto?

Proces spoznaje sastoji se u stalnom prilagođavanju našeg unutarnjeg svijeta pojmova na sve bolje istražen vanjski pojavni svijet. (Platon)

Fizika i ostale znanosti

- piramida znanosti

matematikafizikakemija

biologija

Stupnjevi znanstvene spoznaje

1. Opažanje prirode, traženje pravilnosti - ŠTO

2. Konstruiranje hipoteze koja bi objasnila opažanje KAKO SE ZBIVA?

3. Konstruiranje predviđanja utemeljenog na hipotezi i njegova eksperimentalna provjera, testiranje, ponovno opažanje

4. Modificiranje hipoteze ako se ne slaže s opažanjem

5. Povratak na 2 i ponavljati 2-4 dok se opažanje i hipoteza ne podudaraju

Zašto je fizika znanost – znanstvena metoda

Teorija

Koncept

Model

Znanstvena teorijasadrži modele

povezanost više koncepata

“začeće”, neoblikovana intuitivna ideja

grč. theoria - način gledanja na stvar

ArhimedGalileo

NewtonMaxwell

Einstein

Razvoj fizikalnih teorija

c

Brz

ina

Karakteristična dimenzija fizičkih objekata 10 10 10-14 -10 20

10%cKvantna

fizika (QM) Klasična fizika

Područja fizike

Relativistička kvantna fizika

d/m

v/ ms-1

Fizi

ka e

lem

enta

rnih

čes

tica

Relativistička fizika

4 interakcije4 interakcije

nosilac graviton (hip.) foton gluon Zo,W+-

djeluje na sve (masa) nabijene čestice kvarkove sve

karakter privlačna privlačna i odbojna privlačna i odbojna - električna i magnetna

doseg 10-18

jakost 10-40 10-2 do 10-3 1 10-6do 10-12

odgovorna planeta, zvijezda, atoma, molekula, atomske jezgre raspada atomaza postojanje galaksija…. tvari...

gravitacijska elektromagnetna jaka slaba (nuklearna) (nuklearna)

Povijest ujedinjenja fizikalnih teorijaPovijest ujedinjenja fizikalnih teorijaZemaljska gravitacija

Nebeskagravitacija elektricitet magnetizam zračenje Slabe

sileJakesile

Newton 1680

Faraday, Ampere1830

Maxwell1878

Fermi1930

Glashow, Salam, Weinberg1979

Einstein1917

Kaluza, Klein1920

Teorija struna

Elektronuklearna sila ?

Aproksimacije i apstrahiranja u opisivanju prirode

Fizički sistem i okolina

- odnosi među dijelovima sistema- granice sistema tj. odnos prema ostalome - okolini

Aproksimacije – dovoljna točnost

Apstrahiranja - zamenarivanja , ne opisujemo baš sve odnose u sistemu

SI - međunarodni sustav mjernih jedinica

Osnovna fizička veličina Osnovna SI jedinicaNaziv veličine Znak Naziv jedinice Znak

duljina l, x, r, itd. metar mmasa m kilogram kgvrijeme, trajanje t sekunda selektrična struja I, i amper Atermodinamička temperatura T kelvin K

množina (količina) tvari n mol mol

svjetlosna jakost Iv kandela cd

AAA

Brojčana vrijednost

Mjerna jedinica

  Faktor Naziv Znak      Faktor Naziv Znak

   101 deka da   10-1 deci d  102 hekto h   10-2 centi c  103 kilo k   10-3 mili m  106 mega M   10-6 mikro μ  109 giga G   10-9 nano n  1012 tera T   10-12 piko p  1015 peta P   10-15 femto f  1018 eksa E   10-18 ato a  1021 zeta Z   10-21 zepto z  1024 jota Y   10-24 jokto y

 

SI PREDMETCI

http://www.dzm.hr/mjerne_jedinice/

Zakon o mjeriteljstvu (N.N. br. 163/03, 194/03, 111/07)

MehanikaMehanika

kinematika dinamikastatika

Opis gibanjane uzroci gibanja

Uzroci gibanja:sila, utjecaj okoline

KINEMATIKA

Gibanje čestice

Materijalna točka Referentni sustav - odabir ishodišta

Položaj materijalne točke – vektor položaja u 3D

Promjena položaja - prijeđeni put

Brzina - srednja brzina, trenutačna ili prava brzina

Ubrzanje – srednje ubrzanje, trenutačno ili pravo ubrzanje

Gibanje

jednoliko nejednoliko

s obzirom na v

(ubrzano, usporeno)

Gibanjes obzirom na put/putanju

pravocrtno nepravocrtno(kružna gibanja)

jednoliko nejednolikom brzinom

(s obzirom na v)

(ubrzano/ usporeno)v = konst. v = konst. tj. postoji a=0

jednoliko ubrzano/usporeno

nejednoliko ubrzano/usporeno

a= konst. a= konst.

Pravocrtno gibanje

Jednoliko v = konst.

Jednoliko ubrzano v= konst. a= konst.

x

t

A

B

C

Jednoliko, većom brzinom od B

Jednoliko, manjom brzinom od A

mirujeD

nejednolikom brzinom(ubrzano i usporeno)

v

t

A

B

C

Jednoliko ubrzano, većom a od B

jednolikom brzinomD

nejednolikim ubrzanjem

Jednoliko ubrzano, manjom a od A

a

t

A

B

C

nejednoliko ubrzano

jednoliko ubrzanoD

nejednoliko ubrzano

nejednoliko ubrzano