| PRIRODNO MATEMATIČKI
FAKULTET UNIVERZITETA U NIŠU |
||||||||||||||||||
| ODSEK ZA FIZIKU | ||||||||||||||||||
| STRUČNI NAZIV : diplomirani fizičar za opštu fiziku |
||||||||||||||||||
MEHANIKA I TERMODINAMIKA |
||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||
NASTAVNI SADRŽAJ |
||||||||||||||||||
|
PREDAVANjA:
Kinematika: Translacija i rotacija. Osnovni pojmovi kinematike. Pravolinijsko kretanje. Uniformno (ravnomerno) kretanje. Jednako ubrzano kretanje. Slobodan pad. Vertikalni hitac naviše. Vertikalni hitac naniže. Horizonalni hitac. Kos hitac. Krivolinijsko kretanje. Kružno kretanje. Ravnomerno (uniformno) kružno kretanje. Neravnomerno (ubrzano) kružno kretanje. Jednako ubrzano kružno kretanje. Analogija između pravolinijskog i kružnog kretanja. Dinamika: Dinamika materijalne tačke. Njutnovi zakoni. Sistemi referencije. Prvi Njutnov zakon. Drugi Njutnov zakon. Drugi Njutnov zakon u neinercijalnom referentnom sistemu . Treći Njutnov zakon. Značaj Njutnovih zakona u fizici. Primeri za inercijalne i neinercijalne sisteme i sile. Impuls sile i količina kretanja. Zakon održanja količine kretanja. Zakon održanja količine kretanja za otvoren sistem. Primeri primene zakona o održanju količine kretanja. Dinamika kružnog kretanja. Sile kod kružnog kretanja. Sile kod krivolinijskog kretanja u ravni. Primeri i značaj centrifugalnih inercijalnih sila. Koriolisova sila. Rad. Snaga. Energija. Kinetička energija. Potencijalna energija. Zakon održanja mehaničke energije. Primeri. Grafičko predstavljanje energije. Trenje. Trenje sa sredstvom za podmazivanje. Određivanje koeficijenta trenja pomoću strme ravni. Trenje pri kotrljanju. Statika: Statika čvrstog tela. Statički moment sile. Spreg sila. Uslovi ravnoteže. Slaganje sila sa različitim napadnim tačkama. Slaganje paralelnih sila istog smera. Slaganje paralelnih sila suprotnih smerova. Težište tela. Centar mase. Stabilnost ravoteže tela. Dinamika rotacije tela: Mehanika čvrstog tela. Translatorno i rotaciono kretanje čvrstog tela. Moment inercije. Štajnerova teorema. Osnovna jednačina dinamike rotacionog kretanja tela. Rad, snaga i kinetička energija kod rotacionog kretanja tela. Moment količine kretanja i zakon o održanju momenta količine kretanja za tela u rotaciji. Primeri. Slobodne ose rotacije. Dejstvo spoljašnjeg sprega na rotirajuće telo. Precesija. Analogija između veličina translatornog i rotacionog kretanja. Gravitacija: Gravitacija. Keplerovi zakoni. Njutnov zakon gravitacije. Eksperimentalno određivanje gravitacione konstante (Kevendišova vaga). Određivanje mase Zemlje i Sunca. Gravitaciona i inerciona masa. Gravitaciono polje. Intenzitet polja. Gravitaciono polje Zemlje. Potencijalna energija tela u gravitacionom polju. Potencijal. Rad u gravitacionom polju. Kosmičke brzine. Elementarna teorija relativnosti: Relativnost prostora i vremena (specijalna teorija relativnosti). Lorencove transformacije. Kontrakcija dužine. Produženje (dilatacija) vremena. Relativistički izrazi za masu, impuls i energiju. Veza između energije i mase. Oscilacije: Harmonijske oscilacije (sinusne oscilacije). Energija harmonijskog oscilatora. Matematičko klatno. Torziono klatno. Fizičko klatno. Slaganje oscilacija istog pravca. Slaganje oscilacija istog pravca i smera i različitih perioda. Slaganje oscilacija istog pravca i smera a različitih frekvenci, amplituda i faznih pomeraja. Slaganje međusobno normalnih oscilacija. Furijeov red. Harmonijska analiza. Amortizovane oscilacije. Prinudne oscilacije. Rezonancija. Uslovi rezonancije. Talasno kretanje: Brzina prostiranja longitudinalnih talasa kroz čvrsto telo. Brzina prostiranja longitudinalnih talasa u fluidu. Brzina prostiranja transverzalnih talasa. Sinusno talasno kretanje. Jednačina progresivnog talasa. Energija talasa. Interferencija talasa. Hajgensov princip. Difrakcija talasa. Odbijanje (refleksija) talasa. Fazna i grupna brzina talasa. Akustika. Opšti pojmovi. Zvučni izvori. Intenzitet zvuka. Binauralni efekt. Akustičnost prostora. Određivanje brzine zvuka. Interferencija zvuka. Doplerov efekat. Ultrazvuk. Molekularno-kinetička teorija gasova: Osnovni pojmovi molekularno-kinetičke teorije gasova (pritisak gasa i srednja kvadratna brzina). Parcijalni pritisci u gasnim smešama. Broj stepeni slobode i unutrašnja energija gasa. Specifična toplota gasova. Nedostaci molekularno-kinetičke teorije. Maksvelov zakon raspodele molekula po brzinama. Bolcmanova raspodela molekula po energijama. Srednja dužina slobodnog puta molekula. Određivanje brzine molekula gasa (Šternov ogled). Transportne pojave u gasovima. Difuzija. Unutrašnje trenje kod gasova. Provođenje toplote u gasovima. Idealan gas. Bojl-Mariotov i Gej-Lisakov zakon. Jednačina stanja idealnog gasa. Realni gasovi. Van Der Valsova jednačina stanja realnog gasa. Ispitivanje Van Der Valsove jednačine. Kritična temperatura. Termodinamika: Prvi zakon termodinamike. Termodinamički procesi. Kružni procesi. Adijabatska promena stanja. Rad pri izobarnoj promeni stanja gasa. Rad pri izotermnom procesu. Rad pri izohornoj promeni stanja gasa. Rad pri adijabatskoj promeni stanja gasa. Drugi zakon termodinamike. Karnoov ciklus. Koefijent korisnog dejstva toplotne mašine. Redukovana količina toplote. Klauzijusova jednačina. Entropija. Nulti nivo entropije. Nernstova teorema (treći zakon termodinamike). Entropija i verovatnoća. Mehanika fluida: Hidrostatika. Svojstva tečnih tela. Slobodna površina tečnosti. Pritisak u tečnostima (Paskalov zakon). Tečnosti u gravitacionom polju. Manometri. Sila potiska (Arhimedov zakon). Plivanje tela. Spojeni sudovi. Hidrostatički paradoks. Statika gasova. Atmosferski pritisak. Zavisnost atmosferskog pritiska od nadmorske visine. Barometarska formula. Dinamika fluida. Stacionarno strujanje. Bernulijeva jednačina. Teorema o isticanju tečnosti (Toričelijeva teorema). Primena zakona održanja količine kretanja na tok tečnosti. Trenje u tečnostima. Viskoznost. Proticanje viskozne tečnosti kroz uske cevi. Poazejev zakon. Otpor viskozne sredine. Stoksov zakon. Laminarno i turbulentno kretanje tečnosti. Molekularne pojave kod tečnosti: Unutrašnja građa tečnosti. Površinski napon. Pojave na granici između tečnosti i čvrstih tela (kapilarne pojave). Kvašenje. Isparavanje i ključanje tečnosti. Latentna toplota iparavanja tečnosti. Elastičnost tela: Elastičnost i struktura tela. Kristalna i amorfna tela. Napon i relativna deformacija. Elastične dužinske deformacije. Hukov zakon. Elastičnost pri zapreminskoj deformaciji. Energija elastično deformisanog tela. Torzija. Sudari. Elastični sudar. Elastični sudar sa raštrkavanjem. Neelastični sudar. Termofizika: Temperatura. Termometri. Temperaturne skale. Toplota i specifična toplota. Toplota pretvaranja. Prenošenje (prostiranje) toplote: Načini prenošenja toplote. Provođenje toplote kroz telo sa više slojeva. Njutnov zakon hladjenja. Prenošenje toplote strujanjem (konvekcijom). Zračenje. Vežbe: računske i laboratorijske Uslovi za polaganje ispita : urađene sve laboratorijske vežbe i položeni kolokvijumi vezani za laboratorijske vežbe. Način polaganja ispita: pismeno i usmeno. Pismeni ispit je eliminatoran. Kolokvijumi: jedan kolokvijum u semestru iz pređenog nastavnog gradiva.
1. V.Vučić, D. Ivanović: Fizika I, Naučna knjiga, Beograd, 1973.
|
||||||||||||||||||
| Ispitna pitanja |
||||||||||||||||||