część pisemna

1. Spośród pięciu podanych poniżej zagadnień należy wybrać dwa i udzielić na nie czytelnych, wyczerpujących i na
temat odpowiedzi:
• Kinematyka ruchu płaskiego (dwuwymiarowego); tor ruchu, parametryczne równania toru, rzuty: poziomy,
ukośny; graficzna reprezentacja wielkości kinematycznych, przyspieszenie dośrodkowe i styczne, ruch po
okręgu.
• Zasady dynamiki Newtona — pojęcie masy i siły; równania ruchu, tarcie; dynamika ruchu po okręgu, przykłady ruchu; II zasada dynamiki w nieinercjalnych układach odniesienia, siły bezwładności, siła odśrodkowa,
pozorny ciężar ciała, siła Coriolisa i jej efekty w warunkach ziemskich (wahadło Foucaulta, cyrkulacja mas
powietrza w niżu i wyżu barycznym, pasaty).
• Zasada zachowania energii mechanicznej; zasada zachowania pędu dla pojedynczego ciała i układu ciał —
przykłady zastosowań, zderzenia sprężyste i niesprężyste; zasada zachowania momentu pędu — przykłady
zastosowań.
• Ruch falowy — definicja fali sprężystej, rodzaje fal, równanie fali monochromatycznej, podstawowe wielkości
fal, prędkości związane z ruchem falowym, prędkość fali: poprzecznej i podłużnej w pręcie, w objętości ciał
stałych i płynach; transport energii w ruchu falowym — średnia energia i intensywność (natężenie) fali.
• Druga zasada termodynamiki — procesy odwracalne i nieodwracalne, pojęcie entropii układu, elementarna
zmiana entropii układu, wyznaczanie zmian entropii gazu idealnego, maszyna cieplna Carnota i jej sprawność, silniki (nisko- i wysokoprężne), zasada działania lodówki i klimatyzatora.
2. Spośród czterech podanych poniżej zagadnień należy wybrać dwa i udzielić na nie czytelnej, wyczerpującej i na
temat odpowiedzi:
• Elementy termodynamiki statystycznej — wielkość fizyczna jako zmienna losowa, mikrostan i makrostan
układu termodynamicznego, entropia Boltzmanna-Plancka, zasada Landauera i termodynamika mikroprocesorów, informatyczna interpretacja entropii, funkcja rozkładu Boltzmanna i jej sens fizyczny, wzór barometryczny, funkcja rozkładu Maxwella i jej sens fizyczny, prędkość najbardziej prawdopodobna, średnia
prędkość kwadratowa cząsteczek gazu idealnego, statystyczna interpretacja temperatury i ciśnienia gazu idealnego, zasada ekwipartycji energii cieplnej, pojemność cieplna gazów przy stałej objętości, związek liczba
stopni swobody z wykładnikiem adiabaty.
• Praca i energia kinetyczna — praca mechaniczna a energia kinetyczna ciała, jednostki, przykłady zastosowań, twierdzenie o pracy i energii kinetycznej oraz jej zastosowania, moc, jednostki, energia potencjalna
— siły zachowawcze i niezachowawcze, związek energii potencjalnej z pracą siły zachowawczej, przykłady
zastosowań.
• Ruch obrotowy bryły sztywnej wokół ustalonej osi — kinematyczne wielkości kątowe i liniowe, moment siły,
moment pędu punktu materialnego i bryły sztywnej, druga zasada dynamiki dla ruchu obrotowego, ruch
obrotowy jednostajnie zmienny, energia kinetyczna ruch obrotowego, praca i moc w ruchu obrotowym; zjawisko precesji – przykłady, ruch postępowo-obrotowy bryły sztywnej.
• Fale akustyczne — rodzaje dźwięków, pole fali akustycznej (ciśnienie dodatkowe, odkształcenie względne),
prędkość dźwięku, transport energii przez falę akustyczną — średnia energia < Emech > fali, średnia intensywność < I > fali akustycznej, poziom L natężenia fali, siła oddziaływania fali na powierzchnię, ciśnienie
fali wywierane na powierzchnie pochłaniającą i odbijającą, efekt Dopplera, zastosowania ultradźwięków.
3. Spośród czterech podanych poniżej zagadnień należy wybrać jedno i udzielić na nie czytelnej, wyczerpującej i na
temat odpowiedzi:
• Termodynamika — podstawowe pojęcia: układ makroskopowy, stan równowagi, parametry termodynamiczne, funkcje stanu, procesy termodynamiczne, zerowa zasada termodynamiki — pojęcie temperatury,
termodynamiczna skala temperatur, rodzaje termometrów, kalorymetria: pojemność cieplna, molowa pojemność cieplna, ciepło właściwe, związek ciepła właściwego z ciepłem molowym, jednostki; model gazu
doskonałego, równanie gazu doskonałego, przemiany gazu doskonałego (reprezentacja graficzna).
• Pierwsza zasada termodynamiki — energia wewnętrzna układu, gaz idealny, elementarna praca nad gazem
idealnym (g.i.), praca i ciepło w przemianach g.i., energia wewnętrzna g.i. .
• Kinematyka ruchu jednowymiarowego: układ odniesienia, układ współrzędnych, wielkości kinematyczne i ich
wymiary, graficzna reprezentacja wielkości kinematycznych, ruch prostoliniowy: jednostajny, jednostajnie
zmienny, rzut pionowy, spadek swobodny ciał w polu grawitacyjnym.
• Drgania — ruch harmoniczny prosty, równanie ruchu, zależność podstawowych wielkości kinematycznych od
czasu, okres drgań, energia kinetyczna i potencjalna, ruch drgający tłumiony i wymuszony, rezonans mechaniczny, przykłady powyżej opisanych ruchów.