Docsity
Docsity

Przygotuj się do egzaminów
Przygotuj się do egzaminów

Studiuj dzięki licznym zasobom udostępnionym na Docsity


Otrzymaj punkty, aby pobrać
Otrzymaj punkty, aby pobrać

Zdobywaj punkty, pomagając innym studentom lub wykup je w ramach planu Premium


Informacje i wskazówki
Informacje i wskazówki

MiBM sem. III Zakres materiału wykładu z fizyki, Prezentacje z Mechanika

Dynamika układów punktów materialnych ... To, czy dane ciało można uważać za punkt materialny, ... Aby opisać położenie punktu materialnego, w wybranym.

Typologia: Prezentacje

2022/2023

Załadowany 24.02.2023

Abraxas88
Abraxas88 🇵🇱

4.6

(23)

115 dokumenty

1 / 33

Toggle sidebar

Ta strona nie jest widoczna w podglądzie

Nie przegap ważnych części!

bg1
MiBM sem. III
Zakres materiału wykładu z fizyki
1. Dynamika układów punktów materialnych
2. Elementy mechaniki relatywistycznej
3. Podstawowe prawa elektrodynamiki i magnetyzmu
4. Zasady optyki geometrycznej i falowej
5. Elementy optyki relatywistycznej
6. Podstawy akustyki
7. Mechanika kwantowa i budowa materii
8. Fizyka laserów
9. Podstawy krystalografii
10. Metale i półprzewodniki
pf3
pf4
pf5
pf8
pf9
pfa
pfd
pfe
pff
pf12
pf13
pf14
pf15
pf16
pf17
pf18
pf19
pf1a
pf1b
pf1c
pf1d
pf1e
pf1f
pf20
pf21

Podgląd częściowego tekstu

Pobierz MiBM sem. III Zakres materiału wykładu z fizyki i więcej Prezentacje w PDF z Mechanika tylko na Docsity!

MiBM sem. III

Zakres materiału wykładu z fizyki

  1. Dynamika układów punktów materialnych
  2. Elementy mechaniki relatywistycznej
  3. Podstawowe prawa elektrodynamiki i magnetyzmu
  4. Zasady optyki geometrycznej i falowej
  5. Elementy optyki relatywistycznej
  6. Podstawy akustyki
  7. Mechanika kwantowa i budowa materii
  8. Fizyka laserów
  9. Podstawy krystalografii
  10. Metale i półprzewodniki

Kinematyka

  • (^) To, czy dane ciało można uważać za punkt materialny, zależy nie tylko od tego, czym jest to ciało, ale także od rodzaju rozpatrywanych zjawisk. Niekiedy całą Ziemię możemy traktować jako punkt materialny (np., gdy opisujemy jej przybliżony ruch wokół Słońca), w innych przypadkach nawet pojedynczego atomu nie można traktować, jako punkt materialny (np. rozważając jego budowę materialną).
  • (^) Kolejnym przybliżeniem jest możliwość uwzględnienie kształtów i rozmiarów ciała, a pominięcie wszelkich zmian tych rozmiarów w wyniku ruchu i oddziaływań z zewnątrz. Weźmy pewien obszar przestrzeni wypełniony masą w sposób ciągły. Gęstość masy definiowana jest jako gdzie dV jest elementem objętości o masie dm. Bryłą sztywną będziemy nazywać obszar przestrzenny o kształtach i rozmiarze raz na zawsze ustalonych, wypełniony masą w sposób ciągły, przy czym masa może być jedynie funkcją współrzędnych w układzie odniesienia, w którym bryła spoczywa

dV

dm

  • (^) Przez ruch ciała rozumiemy przemieszczanie się ciała względem innych ciał. Ciało lub układ ciał, względem którego rozpatrujemy ruch nazywamy układem odniesienia. Z układem odniesienia sztywno wiążemy układ współrzędnych.
  • (^) Aby opisać położenie punktu materialnego, w wybranym układzie współrzędnych, musimy podać składowe wektora poprowadzonego z pewnego punktu w tym układzie („początku: układu) do punktu materialnego. Wektor ten nazywamy wektorem położenia tego punktu.
  • (^) Jeżeli rozpatrywany punkt się porusza, składowe wektora położenia są pewnymi funkcjami czasu. Z doświadczenia wynika, że funkcje te są co najmniej dwukrotnie różniczkowalne.
  • (^) W czasie ruchu koniec wektora położenia zatacza w przestrzeni pewną krzywą, którą nazywamy torem punktu materialnego.
  • (^) Drogą s przebytą przez punkt w czasie ruchu nazywamy długość łuku toru zakreślonego przez koniec wektora r ( t ) w danym czasie.
  • (^) Prędkością nazywamy wektor ( )

dt

dr

t

r

v t

t

∆ → 0

lim

  • (^) Ruch będziemy nazywać płaskim , gdy tor leży całkowicie w jednej, ustalonej płaszczyźnie.
  • (^) Ruch będziemy nazywać okresowym , gdy funkcja r ( t ) jest okresowa.
  • (^) Ruch będziemy nazywać jednostajnym , gdy wektor prędkości v jest stały.
  • (^) Ruch będziemy nazywać jednostajnie przyspieszonym , gdy wektor przyspieszenia a jest stały

Związki między drogą, prędkością,

przyspieszeniem i czasem w ruchu

prostoliniowym

  • (^) Znajomość zależności prędkości od czasu pozwala wyznaczyć zmianę położenia punktu w czasie ruchu Czas t Prędkość v ( ) ( ) ( ) ∑ (^) ∫ ∆ = ∆ = ∆ → t i i i t s t v t t v t dt i 0 0 lim

Opis ruchu w dwóch układach odniesienia

poruszających się względem siebie

  • (^) Załóżmy, że w chwili t wektor położenia układu U ’ względem układu U ma wartość R. Niech położenie punktu materialnego w układzie U określone będzie wektorem r , a w układzie U’ wektorem r’.
  • (^) Zachodzi oczywiście równanie:
  • (^) Interesuje nas przede wszystkim związek między prędkościami i przyspieszeniami mierzonymi w obu układach, zdefiniowanymi jako
  • (^) Najogólniejsze przemieszczenie jednego układu względem innego jest superpozycją przesunięcia i obrotu wokół pewnej osi. Podział ten nie jest jednoznaczny, tzn. istnieje pewna dowolność w wyborze osi obrotu.

r = R + r '

dt

dv

a

dt

dr

v

dt

dv

a

dt

dr

v

  • (^) Podobne rozważania dla przyspieszenia dają: gdzie

a a ' a 2 v ' r ' ( r ')

tr = + + ω × + γ × + ω × ω ×

dt

d

dt

dv

a

tr tr ω = , γ =

Dynamika punktu materialnego

  • (^) Jeżeli mamy dwa układy inercjalne, to prędkości w tych układach będą spełniać warunek Jest to tzw. Galileuszowskie prawo dodawania prędkości. Całkując to równanie względem czasu przy stałym dostajemy równanie Jest to tzw. szczególna transformacja Galileusza. Dopisane zostało do niej równanie stwierdzające, że czas nie zależy od tego, w którym układzie się go mierzy. tr tr v = v '+ v + ω × r ' = v '+ v

v V

tr

r = r ' + Vt , t = t '

II zasada dynamiki Newtona

  • (^) W układzie inercjalnym, ciało, na które nie działają siły, porusza się ruchem jednostajnym. Co się będzie działo, gdy w układzie inercjalnym zaczną na to ciało działać siły? Doświadczenie uczy, że skutkiem ich działania będzie zmiana prędkości tego ciała, czyli zacznie się ono poruszać z przyspieszeniem. Związek między siłą działającą na ciało i jego przyspieszeniem określa druga zasada dynamiki Newtona :

F = m a