FIZYKA dla I roku biotechnologii, studia I stopnia Zbigniew Rudy Instytut Fizyki, Uniwersytet Jagielloński e-mail: zbigniew.rudy@uj.edu.pl

PLAN WYKŁADU na osobnym zbiorze: tematy.2016.2017.biotechn.doc http://users.uj.edu.pl/~ufrudy/tematy.2016.2017.biotechn.doc

D. Halliday, R. Resnick, J. Walker „Podstawy Fizyki” LITERATURA: D. Halliday, R. Resnick „Fizyka” (wiele wydań) D. Halliday, R. Resnick, J. Walker „Podstawy Fizyki” http://users.uj.edu.pl/~ufrudy/Resnick.Halliday.zip

Czy to jest obiekt fizyczny ? …prawom fizyki podlega…

Fizyka jest jedną z nauk przyrodniczych - w pierwotnym znaczeniu przez fizykę rozumiano w ogóle naukę o przyrodzie. Następnie oddzielono od niej niektóre działy, które stworzyły wyodrębnione nauki, np. chemię, oraz te, które są wynikiem specjalnych badań lub badań specjalnych obiektów, np. geologię. Dziś fizykę uważa się za naukę o ogólnych prawach przyrody nieożywionej.

Wobec olbrzymiej ilości zjawisk, które bada fizyka, podzielono ją na następujące części, obejmujące odrębne grupy zagadnień: mechanikę - naukę o równowadze i ruchu ciał, akustykę – naukę o zjawiskach głosowych , ciepło – naukę o zjawiskach cieplnych, optykę – naukę o zjawiskach świetlnych i promieniowaniu, elektryczność i magnetyzm – naukę o zjawiskach elektrycznych i magnetycznych atomistykę – naukę o budowie materii i energii jądrowej (inaczej fizyka jądrowa) fizykę wysokich energii (lista nie jest kompletna)

Wielkości skalarne i wektorowe: skalar – wielkość określona za pomocą jednej liczby (pole powierzchni, masa, energia ...) wektor – wielkość określona poprzez wartość liczbową, kierunek i zwrot (prędkość, przyspieszenie, siła..)

DZIAŁANIA NA WEKTORACH: Równość wektorów: Wektory przeciwne: Dodawanie wektorów:

Odejmowanie wektorów:

„śruby prawoskrętnej” Mnożenie wektora przez liczbę: Iloczyn skalarny wektorów: a Iloczyn wektorowy wektorów: a Reguła „śruby prawoskrętnej”

KINEMATYKA – nauka o ruchach 1. Kinematyka punktu materialnego Parametryzacja położenia punktu materialnego względem układu odniesienia 0: współrzędne x y z P(xP,yP,zP) xP yP zP x y z P(rP,fP,zP) zP fP rP RP x y z P(RP,QP,fP) fP QP Wektor wodzący punktu P Współrzędne kartezjańskie Współrzędne cylindryczne Współrzędne biegunowe

Punkt P jest w ruchu (porusza się) względem układu odniesienia 0 DEFINICJA: Punkt P jest w ruchu (porusza się) względem układu odniesienia 0 jeśli jego położenie względem tego układu zmienia się w czasie: Tor ruchu (trajektoria) punktu P: zbiór położeń punktu P w kolejnych chwilach „t”. wektor przemieszczenia w przedziale czasu Dt od chwili t0 trajektoria S(Dt) S(Dt) – droga (długość trajektorii) przebyta w przedziale czasu Dt od chwili t0 DEFINICJE: średnia szybkość ruchu (skalar) - prędkość chwilowa w chwili t0 (wektor !)

RUCH PROSTOLINIOWY – trajektoria jest linią prostą - przyspieszenie w chwili t0 (wektor !) UWAGA: różne od zera przyspieszenie może wynikać zarówno ze zmiany wartości, jak i kierunku (!) prędkości. RUCH PROSTOLINIOWY – trajektoria jest linią prostą z y x Optymalnie wybrany układ współrzędnych - równanie ruchu

RUCH JEDNOSTAJNY PROSTOLINIOWY: z y x V = 0: spoczynek V > 0: ruch zgodny ze zwrotem osi x V < 0: ruch przeciwny do zwrotu osi x Równanie ruchu jednostajnego prostoliniowego WYKRESY RUCHU: X t t0 V t t0 V X(to) t t