W postaci PDF

Zagadnienia obowia̧zuja̧ce do egzaminu z wykÃlady
”MECHANIKA” w r. akademickim 2007/08
1. Cza̧stki w fizyce i ich oddziaÃlywania
(a) oddziaÃlywanie grawitacyjne
(b) oddziaÃlywanie elektrosÃlabe
(c) oddziaÃlywanie silne
(d) staÃle oddziaÃlywania
(e) grafy Feynmana
2. Struktura materii
(a) atomy, cza̧steczki
(b) stany skupienia
(c) wpÃlyw temperatury
3. Podstawowe pojȩcia fizycznego opisu Natury
(a) ruch cza̧stki pod wpÃlywem oddziaÃlywań
(b) podstawy mechaniki Newtonowskiej
(c) pojȩcie czasu i przestrzeni
(d) mechanika relatywistyczna
(e) mechanika kwantowa
(f) relacja nieoznaczoności
4. Podstawowe jednostki fizyczne w ukÃladzie SI
(a) metody pomiaru czasu
5. Opis ruchu
(a) zjawisko ruchu
(b) ukÃlady odniesienia
(c) poÃlożenie i tor, równania parametryczne toru
(d) prȩdkość średnia
(e) ogólna definicja prȩdkości i przyśpieszenia
(f) skÃladowe prȩdkości i przyśpieszenia
1
(g) przyśpieszenie styczne i normalne
6. PrzykÃlady ruchu
(a) kinematyczne równania ruchu i ich caÃlkowanie
(b) ruch prostoliniowy
i.
ii.
iii.
iv.
v.
ruch jednostajny
ruch jednostajnie przyśpieszony
droga i predkość w ruchu jednostajnie przyśpieszonym
spadek swobodny
ruch po równi pochyÃlej
(c) ruch ze staÃlym przyśpieszeniem w przestrzeni
i.
ii.
iii.
iv.
v.
vi.
vii.
viii.
rzut pionowy
rzut poziomy
zasada niezależności ruchów
rzut ukośny
równanie toru w powyższych rzutach
przyśpieszenie w ruchu krzywoliniowym
skÃladowa radialna i transwersalna przyśpieszenia
skÃladanie ruchów, prȩdkość wzglȩdna i unoszenia
(d) ruch po okrȩgu
i. przyśpieszenia w ruchu po okrȩgu i ich kierunki
ii. definicja okresu i czȩstośći
(e) ruch harmoniczny
i. zależność prȩdkości od wychylenia
7. Prawa ruchu
(a) I zasada dynamiki Newtona
i. statyczny pomiar siÃly
ii. prawo Hooke’a
(b) II zasada dynamiki Newtona
(c) pȩd oraz popȩd siÃly
(d) ruch swobodny i nieswobodny,rodzaje wiȩzów
(e) III zasada dynamiki Newtona
2
(f) przykÃlady rozwia̧zywania równań ruchu
i.
ii.
iii.
iv.
siÃla sprȩżysta - oscylator harmoniczny
opory ruchu - siÃly tarcia
tarcie poslizgowe i toczne
ruch ciaÃl w pÃlynach
A. wspóÃlczynnik lepkości
B. liczba Reynoldsa
C. prawo Stokesa
v. ruch pod wpÃlywem siÃly grawitacji
A. natȩżenie i potencjaÃl pola grawitacyjnego
B. przypÃlywy i odpÃlywy morza
C. pole grawitacyjne kuli
D. masa ciȩżka i bezwÃladna
E. wahadÃlo matematyczne
F. ruchy planet - prawa Keplera
G. siÃly centralne
H. równania ruchu dla N ciaÃl oddziaÃlywuja̧cych grawitacyjnie
8. Zasady zachowania
(a) zasada zachowania energii
i.
ii.
iii.
iv.
v.
vi.
energia kinetyczna i potencjalna
pojȩcie pracy
zwia̧zek pomiȩdzy praca̧ a energia̧ potencjalna̧
siÃly zachowawcze i niezachowawcze
praca w polu grawitacyjnym Ziemi
przykÃlady energii potencjalnej siÃl zachowawczych
A. potencjaÃl siÃly sprȩżystości
B. potencjaÃl staÃlej siÃly grawitacji
C. potencjaÃl uniwersalnej siÃly grawitacji
D. praca i energia potencjalna dla siÃl elektrostatycznych
E. energia potencjalna dla siÃl ja̧drowych
• potencjaÃl jamy prostoka̧tnej
• potencjaÃl wykÃladniczy
• potencjaÃl oscylatora harmonicznego
3
• potencjaÃl Gaussa
• potencjaÃl Yukawy
vii. zwia̧zek miȩdzy siÃla̧ a energia̧ potencjalna̧ -definicja gradientu
viii. definicja mocy i ciśnienia
(b) zasada zachowania pȩdu
(c) zderzenia ciaÃl
i.
ii.
iii.
iv.
v.
pojȩcie energii reakcji
zderzenie niesprȩżyste
zderzenie sprȩżyste z nieruchoma̧ cza̧stka̧
sprȩżyste zderzenia cza̧stek poruszaja̧cych siȩ
maksymalna energia przekazana w zderzeniu sprȩżystym
(d) caÃlkowity pȩd ukÃladu cza̧stek przy dziaÃlaniu siÃl zewnȩtrznych
(e) potencjaÃl grawitacyjny jednorodnej kuli
(a) definicja środka masy ukÃladu punktów materialnych
i.
ii.
iii.
iv.
v.
vi.
równnie ruchu środka masy
masa zredukowana
ukÃlad środka masy
pȩd i energia kinetyczna w ukÃladzie środka masy
zderzenia w ukÃladzie środka masy
zwia̧zek pomiȩdzy ka̧tami rozproszenia w ukÃladzie laboratoryjnym i w ukÃladzie środka masy
vii. opis ruchu rakiety w ukÃladzie środka masy
9. Ruch obrotowy
(a) definicja momentu siÃly oraz momentu pȩdu dla ruchu punktu materialnego
(b) zasada zachowania krȩtu przy dziaÃlaniu siÃly centralnej
i. opis ruchu planet w oparciu o zasadȩ zachowania momentu
pȩdu
ii. rozpraszanie cza̧srtki α na ciȩżkich ja̧drach
iii. zależność pomiȩdzy ka̧tem rozproszenia a parametrem zderzenia
(c) zachowanie momentu pȩdu dla ukÃladu punktów materialnych
(d) spin i orbitalny moment pȩdu
4
(e) moment pȩdu bryÃly sztywnej
i. definicja momentu bezwÃladności
ii. krȩt ciaÃla rotacyjnie symetrycznego
iii. twierdzenie Steinera
(f) dynamika ruchu bryÃly sztywnej
i. energia kinetyczna bryÃly sztywnej
ii. gÃlówne osie bezwÃladności
iii. momenty bezwÃladności gÃlówne i zboczenia,tensor momentu
bezwÃladności
iv. ba̧ki, precesja swobodna i wymuszona
v. czȩstość precesji
vi. momenty bezwÃladności różnych bryÃl
vii. wahadÃlo fizyczne
viii. moment kieruja̧cy
(g) najmniejsza jednostka krȩtu w przyrodzie na przykÃladzie molekuÃly
azotu i atomu wodoru
10. Ruch wzglȩdny
(a) ruch wzglȩdny w przybliżeniu nierelatywistycznym
i. ruch postȩpowy
ii. ruch obrotowy
iii. ogólny ruch wzglȩdny
(b) opis ruchu w nieinercjalnym ukÃladzie odniesienia
i. przyśpieszenie styczne,dośrodkowe i Coriolisa
ii. siÃly bezwÃladności
iii. Ziemia jako ukÃlad odniesienia
A. odchylenie od pionu
B. ksztaÃlt geoidy
C. spadek ciaÃl na obracaja̧cej siȩ Ziemi
D. wahadÃlo Foucault’a
11. Ruch wzglȩdny dla prȩdkości relatywistycznych
(a) metody pomiaru prȩdkości światÃla
(b) staÃlość prȩdkości światÃla - doświadczenie Michelsona-Morleya
5
(c) transformacja Lorentza
i.
ii.
iii.
iv.
v.
wzglȩdność równoczesności
transformacja Lorentza
dodawanie prȩdkości
kontrakcja dÃlugości Lorentza-Fitzgeralda
dylatacja czasu
12. Dynamika relatywistyczna
(a) zasada zachowania pȩdu w szczególnej teorii wzglȩdności, - pȩd
relatywistyczny
(b) zależność masy od prȩdkości
(c) relatywistyczne równanie ruchu
(d) zasada zachowania energii
i. zależność miȩdzy energia̧ a pȩdem dla ciaÃla o masie spoczynkowej
mo
ii. transformacja pȩdu i energii pomiedzy dwoma poruszaja̧cymi
siȩ prostoliniowo ukÃladami
13. Mechanika pÃlynów
(a) prawo Archimedesa
(b) zależność pomiȩdzy ciśnieniem a gÃlȩbokościa̧ (wysokościa̧)
(c) dynamika cieczy
i. równanie cia̧gÃlości
ii. prawo Bernouliego
iii. prawo Kutta-Joukowskiego
14. Ruch drgaja̧cy
(a) oscylator harmoniczny
i. czÃlony nieliniowe w oscylatorze harmonicznym
ii. średnia energia kinetyczna i potencjalna
iii. wpÃlyw tarcia na ruch
(b) oscylator harmoniczny tÃlumiony
(c) wspólczynnik dobroci
6
(d) drgania wymuszone oscylatora
i. przypadek rezonansu
ii. średnia absorbowana moc
(e) skÃladanie ruchów harmonicznych
i. ruchy wzdÃluż jednej prostej
ii. dodawanie drgań wzajemnie prostopadÃlych
(f) oscylatory sprzȩżone
15. Ruch falowy
(a) rodzaje fal
(b) kinematyczne równanie fali
(c) interferencja fal
(d) różniczkowe równanie fali
(e) energia fali
(f) prȩdkość grupowa fali
(g) analiza fourierowska zdarzeń periodycznych
(h) efekt Dopplera
i. efekt Dopplera w relatywistyce
(i) fale gÃlosowe
i. równanie fali dzwiȩkowej
ii. percepcja dżwiȩku
7