1 dr Danuta Piwowarska FIZYKA Prowadząca wykłady: dr Danuta Piwowarska Kierunki: BUDOWNICTWO, INŻYNIER EUROPEJSKI Forma zaliczenia: Kolokwium zaliczeniowe z wykładów. Kierunek INŻYNIERIA ŚRODOWISKA Forma zaliczenia: Egzamin Liczba godzin wykładów: 30 Konsultacje: poniedziałek, godz. 9:00-10:00; wtorek, godz. 12:00-13:00, s.722 (I.F.) WARUNKI ZALICZENIA PRZEDMIOTU: • zaliczenie na ocenę pozytywną laboratorium (warunki podaje prowadzący na zajęciach); • zaliczenie na ocenę pozytywną egzaminu/ kolokwium zaliczeniowego z wykładów z Fizyki. FIZYKA
45
Embed
FIZYKA dr Danuta Piwowarska BUDOWNICTWO, INŻYNIER …dana.zut.edu.pl/fileadmin/zadania/2016/2017/3/w1_Fizyka... · dr Danuta Piwowarska FIZYKA 2 Literatura : 1. D. Halliday, R. Resnick,
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
1 dr Danuta Piwowarska FIZYKA
Prowadząca wykłady: dr Danuta Piwowarska
Kierunki: BUDOWNICTWO, INŻYNIER EUROPEJSKI
Forma zaliczenia: Kolokwium zaliczeniowe z wykładów.
Kierunek INŻYNIERIA ŚRODOWISKA
Forma zaliczenia: Egzamin
Liczba godzin wykładów: 30
Konsultacje:
poniedziałek, godz. 9:00-10:00;
wtorek, godz. 12:00-13:00, s.722 (I.F.)
WARUNKI ZALICZENIA PRZEDMIOTU:
• zaliczenie na ocenę pozytywną laboratorium (warunki podaje prowadzący na zajęciach);
• zaliczenie na ocenę pozytywną egzaminu/ kolokwium zaliczeniowego z wykładów z Fizyki.
FIZYKA
2 dr Danuta Piwowarska FIZYKA
Literatura :
1. D. Halliday, R. Resnick, J.Walker: Podstawy Fizyki, tomy 1- 4, Wydawnictwo Naukowe
PWN, Warszawa 2006
2. D. Halliday, R. Resnick, Fizyka, t.omy 1 i 2, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 1994.
3. J. Masalski, M. Masalska, Fizyka dla inżynierów, cz. I i II, Wydawnictwa Naukowo-
Techniczne, Warszawa 1980.
4. Cz. Bobrowski – Fizyka - krótki kurs, WNT, Warszawa 2003.
5. I.W. Sawieliew, Wykłady z Fizyki tom1 i 2 , Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 2003.
6. K.Jezierski, B.Kołodka, K.Sierański, Zadania z rozwiązaniami, Oficyna Wydawnicza Scripta,
Wrocław 2000.
FIZYKA - główne części
Część I – MECHANIKA
Część II – ELEMENTY TERMODYNAMIKI
Część III – RELATYWISTYCZNY OPIS ZJAWISK FIZYCZNYCH
Część IV – ELEKTRYCZNOŚĆ I MAGNETYZM
3 dr Danuta Piwowarska FIZYKA
CZYM JEST FIZYKA ?
Źródłem informacji w fizyce są obserwacje i pomiary. Na ich podstawie
fizycy formułują prawa i zasady opisujące przebieg zjawisk i związki
pomiędzy mierzonymi wielkościami.
Wprowadzenie do przedmiotu
Galileusz zrzucający kule
z krzywej wieży w Pizie
Przykład:
Arystoteles (384-322 pne.), filozof grecki, twierdził, że ciało spada na ziemię
tym szybciej im jest cięższe. Było to bardzo popularne mniemanie aż do
późnych lat XVI wieku. Może nam to uzmysłowić jak długo opierano się na
błędnej w tym wypadku wiedzy starożytnych Greków.
Dopiero Galileusz -włoski astronom, astrolog, fizyk i filozof, twórca podstaw
nowożytnej mechaniki i astrofizyki, przeciwstawił się temu twierdzeniu.
Zrobił to w dość spektakularny sposób: zrzucał mianowicie kule o różnych
masach z Krzywej Wieży w Pizie i mierzył czas ich spadania. W tym samym
czasie upuścił z wieży 2 kule: ciężką kulę armatnią o wadze 80 kg i znacząco
lżejszą kulkę muszkietową o wadze 200 g.
Oba ciała (które miały podobną formę) dosięgły ziemi w tym samym
momencie. Udowodnił, więc, że czas ich opadania jest dokładnie taki sam
(przy zaniedbaniu nieznacznego w tym przypadku efektu wynikłego z tarcia
powietrza). Dowód ten stanowi jedną z podwalin mechaniki klasycznej, a historia
ta stanowi jeden z elementów folkloru naukowego. Pokazuje też, że w nauce
wyniki eksperymentu są zawsze ważniejsze niż autorytet nawet najbardziej
uznawanego i poważanego człowieka.
Galileo Galilei (1564-1642)
WYKŁAD 1.
4 dr Danuta Piwowarska FIZYKA
Relacje w przyrodzie
Prawom ruchu drogowego podlegają wszyscy kierowcy.
Bywa jednak, że któryś z kierowców praw tych nie przestrzega.
Prawu karnemu podlegają wszyscy przestępcy.
Niekiedy jednak przestępcy udaje się uniknąć wymiaru sprawiedliwości.
Prawom fizyki podlegamy wszyscy - zarówno my sami, jak i cała przyroda.
Praw tych nie da się nie przestrzegać, ani uniknąć. Zmiany systemów ekonomicznych
i społecznych nie mają na nie żadnego wpływu.
Wiemy, że prawa i zasady formułują też organizacje międzynarodowe i rządowe, prawnicy,
politycy, ekonomiści...
5 dr Danuta Piwowarska FIZYKA
NIEPRZESTRZEGANIE LUB IGNOROWANIE PRAW FIZYKI- PRZYKŁADY
Wypadek drogowy - nie uwzględnienie:
siły odśrodkowej na zakręcie,
zmiany współczynnika tarcia na mokrej nawierzchni,
zależności energii kinetycznej od kwadratu prędkości,
związku przebytej drogi z prędkością i czasem reakcji,
dodawania się prędkości przy zbliżaniu się pojazdów,
itd..
Mikser - ignorowanie:
Konstruktor zapomniał, że moment siły, to iloczyn siły razy
ramię i kiedy ramię jest małe, to siła może być - ogromna.
Plastykowa rączka nie miała szans obracać cienkiej osi
z mocną sprężyną i po kilkakrotnym użyciu przestała działać.
Wiele innych
Za najważniejsze można uznać te prawa:
których zasięg w świecie jest największy,
które muszą być najściślej przestrzegane.
6 dr Danuta Piwowarska FIZYKA
FIZYKA A ZJAWISKA W PRZYRODZIE – WYJAŚNIJ DLACZEGO…
Dlaczego rower nie przewraca się kiedy
jedzie, a przewraca się - kiedy stoi?
Dlaczego niebo jest niebieskie? Dlaczego woda wrze?
Co sprawia, że samolot wznosi się? Co jest powodem „tęczy"
na płycie kompaktowej?
Czy reaktor jądrowy może wybuchnąć
na podobieństwo „bomby atomowej"?
7 dr Danuta Piwowarska FIZYKA
FIZYKA – nauka eksperymentalna
Czym jest fizyka ?
Według Nowej encyklopedii powszechnej PWN fizyka to nauka przyrodnicza zajmująca się
badaniem ogólnych własności materii i zachodzących zjawisk, a także wykrywaniem ogólnych
praw, którym te zjawiska podlegają.
Fizyka jest podstawową nauką przyrodniczą, której zadaniem jest badanie obiektywnych
własności otaczającego nas świata materialnego i zachodzących w nim zjawisk, gromadzenie
faktów, a przede wszystkim odnajdywanie ich wzajemnej zależności.
Czym zatem jest nauka ?
Czy starożytni Egipcjanie, twórcy piramid byli naukowcami?
Egipskie piramidy Chefrena, Cheopsa i Mykerionosa (patrząc od lewej)
.
8 dr Danuta Piwowarska FIZYKA
Czym zatem jest nauka …?
Czym zatem jest nauka c.d/?
Czym zatem jest nauka? Kiedy można mówić o nauce? Według Henriego Poincarego (francuski
matematyka i fizyka 1854-1912), naukę tworzy się z faktów, tak jak dom buduje się z kamieni, ale
zbiór faktów nie jest nauką, tak jak stos kamieni nie jest domem. To znaczy, że należy jeszcze
znaleźć powiązania (związki) między faktami. Dawni mędrcy, obserwując rzeczywistość,
formułowali prawa, które nie zawsze pokrywały się z tą rzeczywistością, ich twierdzenia byty
powtarzane za autorytetami.
Dzisiaj mianem nauki określa się gromadzoną przez pokolenia wiedzę o rzeczywistości, spełniającą
warunki prawdziwości, czyli na przykład w naukach przyrodniczych, potwierdzoną doświadczalnie
lub obserwacyjnie. Nauka jest więc efektem zbiorowego wysiłku ludzkości.
Tym między innymi różni się ona od sztuki.
•Gdyby Ludwig van Beethoven nie skomponował swojej
V symfonii, to nie powstałaby ona nigdy.
•Gdyby Albert Einstein nie sformułował teorii
względności, z pewnością uczyniłby to jakiś inny
naukowiec (wzory transformacyjne opracował
Lorentz; H. Poincare był bliski sformułowania STW).
9 dr Danuta Piwowarska FIZYKA
FIZYKA – wokół nas
Już w XVI wieku Galileusz i Francis Bacon stworzyli model postępowania dający podstawę
metodzie naukowej. Obrazuje go schemat przedstawiony na rys.
10 dr Danuta Piwowarska FIZYKA
Fizyka a rozwój nauki i techniki
Badania fizyczne
Metoda indukcyjna polega na tym, że wyniki badań poszczególnych zjawisk uogólnia się
stopniowo, przechodząc do sformułowania praw fizycznych. Metodę tę stosuje się głównie w fizyce
doświadczalnej.
Metoda dedukcyjna stosowana jest głównie w fizyce teoretycznej. Punktem wyjścia są pewne
ogólne prawa i zasady. Analiza tych zasad umożliwia przewidywanie nowych zdarzeń i faktów,
pozwala stworzyć nową teorię.
Żadna teoria fizyczna nie może być uznana za ostateczną, dlatego że każda z nich została
potwierdzona tylko w skończonej liczbie doświadczeń. ,
Isaak Newton przewidywał, na podstawie znanych sobie
praw fizyki, że możliwy jest ruch satelitów wokół Ziemi.
Hipotezę tę potwierdzono w XX wieku, gdy w roku 1957
wystrzelono pierwszego sztucznego satelitę Ziemi (rys.).