NAZIV PREDMETA: Opća fizika 1
ECTS: 6
SATNICA: 45P+30S
PREDUVJET POLAGANJA: Prisutnost na nastavi minimalno 70%
SADRŽAJ:
Uvod u fiziku (Fizikalne veličine, jedinice i dimenzije fizikalnih veličina, SI sustav, Dimenzijska analiza, prefiksi u SI sustavu, Grčki alfabet). Gibanje, brzina (srednja i trenutna brzina), akceleracija, jednoliko i jednoliko ubrzano gibanje po pravcu, slobodni pad. Složena gibanja (kosi, horizontalni i vertikalni hitac). Kinematika kružnog gibanja materijalne točke (centripetalno ubrzanje, kutna brzina i kutno ubrzanje). Newtonovi zakoni. Troma i teška masa. Težina i sila teže. Sila trenja. Impuls i količina gibanja. Zakon o očuvanju količine gibanja. Dinamika kružnog gibanja materijalne točke. Centripetalna sila. Galileijev princip relativnosti. Inercijalni i neinercijalni sustavi. Centrifugalna sila. Rad (matematička definicija rada). Snaga. Energija. Oblici mehaničke energije (kinetička, gravitacijska potencijalna i elastična potencijalna). Zakon o očuvanju mehaničke energije. Sraz (elastični i neelastični). Rotacija krutog tijela oko čvrste osi. Moment sile. Newtonov zakon za rotaciju. Moment tromosti. Teorem o paralelnim osima. Momenti tromosti nekih tijela (štap, valjak, disk (prsten), kugla). Moment količine gibanja. Zakon o očuvanju momenta količine gibanja. Newtonov zakon gravitacije. Određivanje univerzalne gravitacijske konstante. Keplerovi zakoni. Gravitacijsko polje (teška i troma masa, gravitacijska potencijalna energija). Razlika gravitacijske sile i sile teže. Kozmičke brzine. Statika fluida (tlak, Pascalov zakon, hidrostatski tlak, Torricellijev pokus, tlakomjeri). Uzgon, Arhimedov zakon. Dinamika fluida (jednadžba strujanja idealnog fluida – Bernoullijeva jednadžba, Torricellijev teorem, Venturijeva i Pitotova cijev). Harmonijsko titranje (elastična sila, harmonijski oscilator, grafički prikaz harmonijskog titranja, prigušeno titranje). Njihalo (matematičko njihalo, fizikalno njihalo, reducirana duljina fizikalnog njihala – središte titranja). Prisilno titranje i rezonancija. Valno gibanje (transverzalni i longitudinalni poremećaji, brzine širenja transverzalnih i longitudinalnih valova). Pojave pri rasprostiranju valova (interferencija, refleksija i transmisija valova). Huygensov princip. Valna jednadžba (izvod valne jednadžbe za transverzalni i val). Stojni valovi. Zvučne pojave (priroda zvuka, jakost zvuka, ultrazvuk). Dopplerov efekt. Temperatura, termometri, temperaturne skale, toplinsko rastezanje tvari (čvrsta tijela i tekućine). Količina topline i specifični toplinski kapacitet, mjerenje specifičnog toplinskog kapaciteta čvrstih tijela i tekućina (Richmannovo pravilo). Toplinska svojstva plinova, plinski zakoni (Boyle-Mariotteov, Charlesov i Gay-Lussacov zakon), jednadžba stanja idealnog plina, Avogadrov zakon. Toplina i unutarnja energija. Prenošenje topline, vođenje topline, prenošenje konvekcijom, zračenje topline (Stefan-Boltzmannov zakon zračenja). Molekularna kinetička teorija idealnog plina, temperatura plina. Specifični toplinski kapaciteti u svjetlu molekularno-kinetičke teorije plinova. Izmjena topline i rada (rad pri promjeni stanja plina. izoterme i adijabate, Poissonova jednadžba). Kružni procesi (reverzibilni i ireverzibilni procesi, Carnotov kružni proces, stupanj iskorištenja). Zakoni termodinamike (I., II. i III. zakon termodinamike). Entropija (promjena entropije u zatvorenom sustavu, entropija i statistička zakonitost).
ISHODI UČENJA:
- Integrirati osnovne fizikalne veličine u mehanici.
- Usporediti uvjete primjenjivosti najvažnijih zakonitosti u mehanici.
- Utvrditi osnovne zakonitosti na rješavanje jednostavnih konceptualnih i numeričkih problema u mehanici i termodinamici;
- Prezentirati principe rada pojedinih mjernih instrumenata.
- Utvrditi matematičke izraze za pojedine izvedene fizikalne veličine.
- Ustanoviti pojedine izvedene fizikalne zakone iz osnovnih zakona i principa.
- Vrednovati značaj i primjenu osnovnih fizikalnih zakonitosti u mehanici i termodinamici u predmetima i uređajima kojima se služimo u svakodnevnom životu te analizirati osnovne principe rada na kojima ti uređaji funkcioniraju
LITERATURA:
N. Cindro, Fizika 1, Školska knjiga, Zagreb, 1988.
P. Kulišić i sur., Riješeni zadaci iz mehanike i topline, Školska knjiga, Zagreb, 1986.
V. Henč-Bartolić i sur., Riješeni zadaci iz valova i optike, Školska knjiga, Zagreb, 1992.
E. Babić, R. Krsnik, M. Očko, Zbirka riješenih zadataka iz fizike, Školska knjiga, Zagreb, 1985.