FIZIKA 1

LHC CERN

FIZIKA 1 2+1 I semestar Izv. prof. dr. sc. Rajka Jurdana-Šepić Odjel za fiziku Sveučilišta u Rijeci, Omladinska 14 (Pomorski fakultet, ured 435) jurdana@phy.uniri.hr http://www.phy.uniri.hr/~jurdana/ Mr. sc. Jasminka Bonato Pomorski fakultet Sveučilišta u Rijeci

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

Literatura Obavezna (na koju se izravno oslanjaju predavanja) J.Dobrinić, J. Bonato: Fizika, Pomorski fakultet, Rijeka, 2009 J. 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/ dopunska sve knjige koje se zovu Osnove fizike, Fundamentals of physics, Uvod u fiziku… Halliday Resnick, Walker, Fundamentals of physics, Wiley & Sons, 1997 Cutnell 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 gibanje 3. Dinamika čestice: masa i sila, Newtonovi zakoni, inercijski sustavi, impuls i količina gibanja, zakoni očuvanja, rad, energija, snaga 4. Statika: ravnoteža sila, momet sile, par sila Rotacija krutog tijela: moment tromosti, moment količine gibanja 5. Gravitacija: gravitacijska sila, Newtonov zakon gravitacije, polje, potencijal, ubrzanje sile teže, troma i teška masa 6. Harmonički oscilator: jednadžba idealiziranog oscilatora, prigušeno titranje, prisilno titranje, rezonancija 7. Klasična relativnost: inercijski i ubrzani sustavi, Galileijev princip relativnosti, inercijske sile 8. Specijalna relativnost: Lorentzove transformacije, posljedice specijalne th. relativnosti, relativistička dinamika 9. Statika fluida: tlak, uzgon 10. Dinamika fluida: jednadžba kontinuiteta, Bernoullijeva jednadžba

11. Djelovanje topline: toplina, toplinsko rastezanje, plinski zakoni 12. Prijenos topline: vođenje, strujanje i zračenje. 13. Termodinamika: funkcije procesa i funkcije stanja, prvi i drugi zakon termodinamike 14. Kinetičko molekulska teorija: tlak, temperatura, toplinski kapaciteti 15. 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 biologija kemija fizika matematika

Zašto je fizika znanost – znanstvena metoda 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

Teorija Koncept Model Znanstvena teorija grč. theoria - način gledanja na stvar Koncept “začeće”, neoblikovana intuitivna ideja Model povezanost više koncepata Znanstvena teorija sadrži modele

Razvoj fizikalnih teorija Arhimed Galileo Newton Maxwell Einstein

Područja fizike v/ ms-1 c Relativistička fizika Relativistička kvantna fizika Brzina Fizika elementarnih čestica 10%c Kvantna fizika (QM) Klasična fizika -14 -10 20 10 10 10 d/m Karakteristična dimenzija fizičkih objekata

4 interakcije gravitacijska elektromagnetna jaka slaba (nuklearna) (nuklearna) 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 atoma za postojanje galaksija…. tvari...

Glashow, Salam, Weinberg Povijest ujedinjenja fizikalnih teorija Zemaljska gravitacija Nebeska gravitacija elektricitet magnetizam zračenje Slabe sile Jake sile Newton 1680 Faraday, Ampere 1830 Fermi 1930 Maxwell 1878 Einstein 1917 Glashow, Salam, Weinberg 1979 Kaluza, Klein 1920 Elektronuklearna sila ? Teorija struna

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 jedinica Naziv veličine Znak Naziv jedinice duljina l, x, r, itd. metar m masa kilogram kg vrijeme, trajanje t sekunda s električna struja I, i amper A termodinamička temperatura T kelvin K množina (količina) tvari n mol svjetlosna jakost Iv kandela cd Brojčana vrijednost Mjerna jedinica

SI PREDMETCI Faktor Naziv Znak 101 deka da 10-1 deci d 102 hekto h   SI PREDMETCI   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

http://www.dzm.hr/mjerne_jedinice/ Zakon o mjeriteljstvu (N.N. br. 163/03, 194/03, 111/07)

Mehanika kinematika dinamika statika Opis gibanja Uzroci gibanja: ne 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 s obzirom na v jednoliko nejednoliko (ubrzano, usporeno)

Gibanje nepravocrtno pravocrtno jednoliko nejednolikom brzinom s obzirom na put/putanju nepravocrtno pravocrtno (kružna gibanja) (s obzirom na v) jednoliko nejednolikom brzinom v = konst. v = konst. tj. postoji a=0 (ubrzano/ usporeno) jednoliko ubrzano/usporeno nejednoliko ubrzano/usporeno a= konst. a= konst.

Pravocrtno gibanje Jednoliko v = konst. Jednoliko ubrzano v= konst. a= konst.

Jednoliko, većom brzinom od B x A D C nejednolikom brzinom (ubrzano i usporeno) miruje B Jednoliko, manjom brzinom od A t

Jednoliko ubrzano, većom a od B C nejednolikim ubrzanjem jednolikom brzinom B Jednoliko ubrzano, manjom a od A t

nejednoliko ubrzano a A D C nejednoliko ubrzano jednoliko ubrzano B nejednoliko ubrzano t