„Fizika 1 keresztfélév - Villamosmérnöki alapszak” változatai közötti eltérés
A Fizipedia wikiből
| 21. sor: | 21. sor: | ||
A Fizika 1 a "Hudson-Nelson: Útban a modern fizikához" tankönyv fejezeteit követi. | A Fizika 1 a "Hudson-Nelson: Útban a modern fizikához" tankönyv fejezeteit követi. | ||
| − | |||
| − | |||
==A tantárgy részletes tematikája (heti bontásban)== | ==A tantárgy részletes tematikája (heti bontásban)== | ||
| + | |||
===1. hét=== | ===1. hét=== | ||
| − | |||
| − | :'''1. előadás''' (Hudson-Nelson | + | :'''1. előadás''' (Hudson-Nelson 1-2. fejezet): |
::BEVEZETÉS: A fizika tárgya és módszerei. Elmélet és megfigyelés | ::BEVEZETÉS: A fizika tárgya és módszerei. Elmélet és megfigyelés | ||
| − | ::EGYENESVONALÚ MOZGÁSOK: Tér és idő mérése. Mértékegységek átszámítása. Koordinátarendszerek és vonatkoztatási rendszerek. Hely, elmozdulás, sebesség és sebességvektor | + | ::EGYENESVONALÚ MOZGÁSOK: Tér és idő mérése. Mértékegységek átszámítása. Koordinátarendszerek és vonatkoztatási rendszerek. Hely, elmozdulás, sebesség és sebességvektor. A gyorsulás. Az egyenes vonalú egyenletesen gyorsuló mozgás kinematikai egyenletei. A kinematikai egyenletek levezetése diferenciálszámítással. Az elmozdulás, sebesség és gyorsulás közötti összefüggés grafikus értelmezése. A dimenzióanalízis |
| + | ::SÍKBELI ÉS TÉRBELI MOZGÁS: Kétdimenziós koordinátarendszerek és a helyzetvektor. Az elmozdulás vektor. A sík- és térbeli mozgás sebessége és gyorsulása. | ||
| + | ::KÖRMOZGÁS: Síkbeli polár koordináták. A körmozgás sebessége és gyorsulása. Általános görbe vonalú mozgás | ||
| − | :'''2. előadás | + | :'''2. előadás''' (Hudson-Nelson 5-6. fejezet): |
| − | :: | + | ::A NEWTON-FÉLE MOZGÁSTÖRVÉNYEK: Megfigyelések és kísérletek a pontszerű részecskék mozgására vonatkozóan. Az impulzus. Newton második törvénye. Tömeg és súly. Newton második törvényének alkalmazása. Súrlódás. Newton harmadik törvénye |
| − | + | ||
| − | + | ||
===2. hét=== | ===2. hét=== | ||
| − | :''' | + | :'''3. előadás''' (Hudson-Nelson 6. fejezet): |
| − | : | + | ::MUNKA, ENERGIA, TELJESÍTMÉNY: A munka. A kinetikus energia és a munkatétel. A helyzeti (potenciális) energia. A súrlódási erő és a súrlódási hő. A teljesítmény, a hatásfok |
| − | + | ::KONZERVATÍV ERŐK ÉS AZ ENERGIA MEGMARADÁS : Konzervatív erők és nem-konzervatív erők. A a potenciális energia. A mechanikai energia megmaradása. Energia diagramok. | |
| − | : | + | |
| − | + | ||
| − | :: | + | |
| − | + | ||
| − | + | ||
| − | + | ||
| − | + | ||
===3. hét=== | ===3. hét=== | ||
| − | :''' | + | :'''4. előadás''' (Hudson-Nelson 6., 16. fejezet): |
| − | : | + | ::KONZERVATÍV ERŐK ÉS AZ ENERGIA MEGMARADÁS : A mesterséges holdak mozgásának energiaviszonyai. A mozgás pályája, a Kepler törvények. Centrális erők és perdületmegmaradás. A szökési sebesség és a kötési energia. Az energia megmaradás súrlódásos rendszerekben. |
| − | + | :'''5. előadás''' (Hudson-Nelson 8-9. fejezet): | |
| − | + | ||
| − | + | ||
| − | + | ||
| − | :''' | + | |
::AZ IMPULZUS MEGMARADÁS: Az impulzus megmaradás. Az erőimpulzus. Folytonosan változó impulzus. A rakétamozgás. | ::AZ IMPULZUS MEGMARADÁS: Az impulzus megmaradás. Az erőimpulzus. Folytonosan változó impulzus. A rakétamozgás. | ||
| − | |||
::ÜTKÖZÉSEK: Rugalmas és rugalmatlan ütközések. A tömegközéppont és a tömegközéppont tétel. | ::ÜTKÖZÉSEK: Rugalmas és rugalmatlan ütközések. A tömegközéppont és a tömegközéppont tétel. | ||
===4. hét=== | ===4. hét=== | ||
| − | :''' | + | :'''6. előadás''' (Hudson-Nelson 9. fejezet + kiegészítés): |
| − | + | ||
| − | + | ||
::PONTRENDSZEREK DINAMIKÁJA (KIEGÉSZÍTÉS A KÖNYVHÖZ): Pontrendszerek impulzusa. Pontrendszerek perdülete. Pontrendszerek energiája. Megmaradási tételek | ::PONTRENDSZEREK DINAMIKÁJA (KIEGÉSZÍTÉS A KÖNYVHÖZ): Pontrendszerek impulzusa. Pontrendszerek perdülete. Pontrendszerek energiája. Megmaradási tételek | ||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
===5. hét=== | ===5. hét=== | ||
| − | :''' | + | :'''7. előadás''' (Hudson-Nelson 10-11. fejezet): |
| − | : | + | ::A MEREV TEST FORGÓ MOZGÁSÁNAK KINEMATIKÁJA: A forgás kinematikai leírása. Testek általános mozgása. A forgó mozgásra vonatkozó kinematikai összefüggések. Gördülés (csúszás nélkül) |
| − | ::A MOZGÁS | + | ::A FORGÓ MOZGÁS DINAMIKÁJA: Rögzített (szimmetria) tengely körül forgó merev test mozgása. A szögsebesség vektor. |
| − | :''' | + | :'''8. előadás''' (Hudson-Nelson 10-11. fejezet): |
| − | ::A | + | ::A FORGÓ MOZGÁS DINAMIKÁJA: A forgatónyomaték. A tehetetlenségi nyomaték. párhuzamos tengelyek tétele (Steiner tétel). Az impulzusmomentum (perdület). Rögzített szimmetriatengelye körül forgó merev test mozgása. Az impulzusmomentum (perdület) megmaradása. A forgó testen végzett munka és a forgási energia. Felületen való gördülés. A pörgettyű |
===6. hét=== | ===6. hét=== | ||
| − | :''' | + | :'''9. előadás''' (Hudson-Nelson 14. fejezet): |
| − | : | + | ::A MOZGÁS LEÍRÁSA GYORSULÓ KOORDINÁTARENDSZERBEN: Egyenes vonalú gyorsuló koordinátarendszerek. Forgó koordinátarendszerek. A centrifugális erő és a Coriolis erő. A Föld forgásából származó effektusok: a Foucault inga, lövedékek mozgása, a ciklonok kialakulása. |
| − | + | ||
| − | : | + | |
| − | + | ||
| − | + | ||
| − | + | ||
| − | + | ||
===7. hét=== | ===7. hét=== | ||
| − | :''' | + | :'''10. előadás''' (Hudson-Nelson 15. fejezet): |
| − | : | + | ::REZGÉSEK: Egyszerű harmonikus rezgő mozgás. A harmonikus rezgő mozgás energiaviszonyai. Példák (fonálinga, torziós inga, fizikai inga). Csillapított és gerjesztett rezgések, rezonancia. Rezgések összeadása, Fourier spektrum. |
| − | + | ||
| − | + | ||
| − | :''' | + | :'''11. előadás''' (Hudson-Nelson 18. fejezet): |
| − | :: | + | ::HULLÁMMOZGÁS (RUGALMAS ANYAGBAN ÉS GÁZOKBAN): (1 dimenziós) Hullám leírása rugalmas szálon. A hullámegyenlet. A hullámegyenlet általános megoldása. Harmonikus hullámok. Síkbeli és térbeli hullámok. Hullámok visszaverődése. A szuperpozíció elve, állóhullámok. A Doppler jelenség. A lökéshullámok. A lebegés. dB skála. |
===8. hét=== | ===8. hét=== | ||
| − | :''' | + | :'''12. előadás''' (Hudson-Nelson 41. fejezet): |
| − | + | ::A SPECIÁLIS RELATIVITÁSELMÉLET . A Galilei-transzformáció. A speciális relativitáselmélet posztulátumai. Az órák szinkronizálása. A Lorentz-transzformáció. Az egyidejűség relativitása. A nyugalmi hossz. A mozgó órák aszinkronitása. A sajátidő. Az ikerparadoxon. A kauzalitás abszolút volta. | |
| − | + | ||
| − | ::A SPECIÁLIS RELATIVITÁSELMÉLET | + | |
| − | + | ||
| − | + | ||
| − | + | ||
| − | + | ||
===9. hét=== | ===9. hét=== | ||
| − | :''' | + | :'''13. előadás''' (Hudson-Nelson 41. fejezet): |
| − | : | + | ::A SPECIÁLIS RELATIVITÁSELMÉLET . Minkowski-diagram. Hosszkontrakció, idődilatáció tárgyalása Minkowski-diagramon. Nevezetes paradoxonok. A relativisztikus sebesség összeadás. |
| − | : | + | :'''14. előadás''' (Hudson-Nelson 41. fejezet): |
| − | : | + | ::A SPECIÁLIS RELATIVITÁSELMÉLET (dinamika): A relativisztikus impulzus. A relativisztikus energia. Az általános relativitás elmélet alapgondolata. |
| − | + | ==10. hét== | |
| − | + | :'''15. előadás''' (Hudson-Nelson 19-20. fejezet): | |
| − | : | + | AZ IDEÁLIS GÁZ ÉS A KINETIKUS GÁZELMÉLET: Az ideális gáz. Az ideális gázmodell. |
| − | : | + | ::HŐMENNYISÉG ÉS HŐMÉRSÉKLET: A hőmérséklet. Az állandó térfogatú gázhőmérő. A hőmennyiség. Hőfelvétel és fázisátalakulás. Hővezetés. Hőterjedés áramlással. Hőterjedés sugárzással. |
| − | + | ||
| − | ::A | + | |
| − | + | ||
| − | + | ||
| − | + | ||
| − | + | ||
===11. hét=== | ===11. hét=== | ||
| − | :''' | + | :'''16. előadás''' (Hudson-Nelson 21. fejezet): |
| − | + | ||
| − | + | ||
| − | ::A | + | ::A TERMODINAMIKA ELSŐ FŐTÉTELE: Alapfogalmak. A hő, az energia, a munka és az első főtétel. Reverzibilis és irreverzibilis folyamatok. Speciális folyamatok és mólhőik. |
| − | :''' | + | :'''17. előadás''' (Hudson-Nelson 21. fejezet): |
| − | :: | + | ::A TERMODINAMIKA ELSŐ FŐTÉTELE: Szabadsági fokok és az ekvipartíció tétele. Szilárd testek fajlagos hőkapacitása. A hőkapacitások hőmérsékletfüggése és a kvantált energiaskála. |
===12. hét=== | ===12. hét=== | ||
| − | :''' | + | :'''18. előadás''' (Hudson-Nelson 22. fejezet): |
| − | : | + | ::A TERMODINAMIKA MÁSODIK FŐTÉTELE : A második főtétel. A Carnot körfolyamat. |
| − | + | ||
| − | + | ||
| − | + | ||
| − | + | ||
| − | + | ||
| − | + | ||
===13. hét=== | ===13. hét=== | ||
| − | :''' | + | :'''19. előadás''' (Hudson-Nelson 22. fejezet): |
| − | : | + | ::A TERMODINAMIKA MÁSODIK FŐTÉTELE : Hőerőgépek hatásfoka. Néhány hőerőgép típus. Az elérhető legnagyobb hatásfok, a Carnot körfolyamat hatásfoka. A Kelvin-féle abszolút hőmérsékleti skála. A termodinamika harmadik főtétele. |
| − | : | + | :'''20. előadás''' (Hudson-Nelson 23. fejezet): |
| − | : | + | ::AZ ENTRÓPIA : Entrópia makroszkópikus szempontból. Entrópia vizsgálata mikroszkópikus szempontból. Az entrópia és a nem felhasználható energia. Entrópia és információ. Örökmozgók. |
| − | + | ||
| − | : | + | |
===14. hét=== | ===14. hét=== | ||
| − | :''' | + | :'''21. előadás''' |
| − | + | ||
| − | + | ||
| − | + | ||
| − | + | ||
| − | + | ||
| − | + | ||
| − | :: | + | ::TARTALÉK |
A lap 2011. szeptember 12., 10:19-kori változata
Tárgy adatok (2011. őszi félév)
- Előadók: Dr. Bokor Nándor (TTK Fizika Tanszék)
- Tantárgykód: TE11AX01
- Követelmények: 3/1/0/v
- Kredit: 5
- Nyelv: magyar
- Félévközi számonkérések:
5 kis zh (gyakorlatokon), 1 nagy zh (2011. nov. 21, 17:00, ChMax, E.I.B, E.I.C)
- Félév végi jegy: íresbeli vizsga.
- Tárgylap
A tantárgy célkitűzése
A Fizika tantárgy célja a mérnökképzésben kettős. Egyrészt meg kell ismertetni a hallgatóságot azokkal a fizikai törvényekkel és összefüggésekkel, amelyek a konkrét műszaki problémák megoldásának az elvi hátterét adják. Másrészt ezek a törvények (és elvek) általánosságuknál fogva maghatározzák az adott kor modern természettudományos világképét is, így ennek kialakítása ugyancsak fontos feladat a mérnökképzés folyamatában. Mindez alapvetően hozzájárul a műszaki értelmiség társadalmi hitelének és tudományos presztízsének a magalapozásához.
A Fizika 1 a "Hudson-Nelson: Útban a modern fizikához" tankönyv fejezeteit követi.
A tantárgy részletes tematikája (heti bontásban)
1. hét
- 1. előadás (Hudson-Nelson 1-2. fejezet):
- BEVEZETÉS: A fizika tárgya és módszerei. Elmélet és megfigyelés
- EGYENESVONALÚ MOZGÁSOK: Tér és idő mérése. Mértékegységek átszámítása. Koordinátarendszerek és vonatkoztatási rendszerek. Hely, elmozdulás, sebesség és sebességvektor. A gyorsulás. Az egyenes vonalú egyenletesen gyorsuló mozgás kinematikai egyenletei. A kinematikai egyenletek levezetése diferenciálszámítással. Az elmozdulás, sebesség és gyorsulás közötti összefüggés grafikus értelmezése. A dimenzióanalízis
- SÍKBELI ÉS TÉRBELI MOZGÁS: Kétdimenziós koordinátarendszerek és a helyzetvektor. Az elmozdulás vektor. A sík- és térbeli mozgás sebessége és gyorsulása.
- KÖRMOZGÁS: Síkbeli polár koordináták. A körmozgás sebessége és gyorsulása. Általános görbe vonalú mozgás
- 2. előadás (Hudson-Nelson 5-6. fejezet):
- A NEWTON-FÉLE MOZGÁSTÖRVÉNYEK: Megfigyelések és kísérletek a pontszerű részecskék mozgására vonatkozóan. Az impulzus. Newton második törvénye. Tömeg és súly. Newton második törvényének alkalmazása. Súrlódás. Newton harmadik törvénye
2. hét
- 3. előadás (Hudson-Nelson 6. fejezet):
- MUNKA, ENERGIA, TELJESÍTMÉNY: A munka. A kinetikus energia és a munkatétel. A helyzeti (potenciális) energia. A súrlódási erő és a súrlódási hő. A teljesítmény, a hatásfok
- KONZERVATÍV ERŐK ÉS AZ ENERGIA MEGMARADÁS : Konzervatív erők és nem-konzervatív erők. A a potenciális energia. A mechanikai energia megmaradása. Energia diagramok.
3. hét
- 4. előadás (Hudson-Nelson 6., 16. fejezet):
- KONZERVATÍV ERŐK ÉS AZ ENERGIA MEGMARADÁS : A mesterséges holdak mozgásának energiaviszonyai. A mozgás pályája, a Kepler törvények. Centrális erők és perdületmegmaradás. A szökési sebesség és a kötési energia. Az energia megmaradás súrlódásos rendszerekben.
- 5. előadás (Hudson-Nelson 8-9. fejezet):
- AZ IMPULZUS MEGMARADÁS: Az impulzus megmaradás. Az erőimpulzus. Folytonosan változó impulzus. A rakétamozgás.
- ÜTKÖZÉSEK: Rugalmas és rugalmatlan ütközések. A tömegközéppont és a tömegközéppont tétel.
4. hét
- 6. előadás (Hudson-Nelson 9. fejezet + kiegészítés):
- PONTRENDSZEREK DINAMIKÁJA (KIEGÉSZÍTÉS A KÖNYVHÖZ): Pontrendszerek impulzusa. Pontrendszerek perdülete. Pontrendszerek energiája. Megmaradási tételek
5. hét
- 7. előadás (Hudson-Nelson 10-11. fejezet):
- A MEREV TEST FORGÓ MOZGÁSÁNAK KINEMATIKÁJA: A forgás kinematikai leírása. Testek általános mozgása. A forgó mozgásra vonatkozó kinematikai összefüggések. Gördülés (csúszás nélkül)
- A FORGÓ MOZGÁS DINAMIKÁJA: Rögzített (szimmetria) tengely körül forgó merev test mozgása. A szögsebesség vektor.
- 8. előadás (Hudson-Nelson 10-11. fejezet):
- A FORGÓ MOZGÁS DINAMIKÁJA: A forgatónyomaték. A tehetetlenségi nyomaték. párhuzamos tengelyek tétele (Steiner tétel). Az impulzusmomentum (perdület). Rögzített szimmetriatengelye körül forgó merev test mozgása. Az impulzusmomentum (perdület) megmaradása. A forgó testen végzett munka és a forgási energia. Felületen való gördülés. A pörgettyű
6. hét
- 9. előadás (Hudson-Nelson 14. fejezet):
- A MOZGÁS LEÍRÁSA GYORSULÓ KOORDINÁTARENDSZERBEN: Egyenes vonalú gyorsuló koordinátarendszerek. Forgó koordinátarendszerek. A centrifugális erő és a Coriolis erő. A Föld forgásából származó effektusok: a Foucault inga, lövedékek mozgása, a ciklonok kialakulása.
7. hét
- 10. előadás (Hudson-Nelson 15. fejezet):
- REZGÉSEK: Egyszerű harmonikus rezgő mozgás. A harmonikus rezgő mozgás energiaviszonyai. Példák (fonálinga, torziós inga, fizikai inga). Csillapított és gerjesztett rezgések, rezonancia. Rezgések összeadása, Fourier spektrum.
- 11. előadás (Hudson-Nelson 18. fejezet):
- HULLÁMMOZGÁS (RUGALMAS ANYAGBAN ÉS GÁZOKBAN): (1 dimenziós) Hullám leírása rugalmas szálon. A hullámegyenlet. A hullámegyenlet általános megoldása. Harmonikus hullámok. Síkbeli és térbeli hullámok. Hullámok visszaverődése. A szuperpozíció elve, állóhullámok. A Doppler jelenség. A lökéshullámok. A lebegés. dB skála.
8. hét
- 12. előadás (Hudson-Nelson 41. fejezet):
- A SPECIÁLIS RELATIVITÁSELMÉLET . A Galilei-transzformáció. A speciális relativitáselmélet posztulátumai. Az órák szinkronizálása. A Lorentz-transzformáció. Az egyidejűség relativitása. A nyugalmi hossz. A mozgó órák aszinkronitása. A sajátidő. Az ikerparadoxon. A kauzalitás abszolút volta.
9. hét
- 13. előadás (Hudson-Nelson 41. fejezet):
- A SPECIÁLIS RELATIVITÁSELMÉLET . Minkowski-diagram. Hosszkontrakció, idődilatáció tárgyalása Minkowski-diagramon. Nevezetes paradoxonok. A relativisztikus sebesség összeadás.
- 14. előadás (Hudson-Nelson 41. fejezet):
- A SPECIÁLIS RELATIVITÁSELMÉLET (dinamika): A relativisztikus impulzus. A relativisztikus energia. Az általános relativitás elmélet alapgondolata.
10. hét
- 15. előadás (Hudson-Nelson 19-20. fejezet):
AZ IDEÁLIS GÁZ ÉS A KINETIKUS GÁZELMÉLET: Az ideális gáz. Az ideális gázmodell.
- HŐMENNYISÉG ÉS HŐMÉRSÉKLET: A hőmérséklet. Az állandó térfogatú gázhőmérő. A hőmennyiség. Hőfelvétel és fázisátalakulás. Hővezetés. Hőterjedés áramlással. Hőterjedés sugárzással.
11. hét
- 16. előadás (Hudson-Nelson 21. fejezet):
- A TERMODINAMIKA ELSŐ FŐTÉTELE: Alapfogalmak. A hő, az energia, a munka és az első főtétel. Reverzibilis és irreverzibilis folyamatok. Speciális folyamatok és mólhőik.
- 17. előadás (Hudson-Nelson 21. fejezet):
- A TERMODINAMIKA ELSŐ FŐTÉTELE: Szabadsági fokok és az ekvipartíció tétele. Szilárd testek fajlagos hőkapacitása. A hőkapacitások hőmérsékletfüggése és a kvantált energiaskála.
12. hét
- 18. előadás (Hudson-Nelson 22. fejezet):
- A TERMODINAMIKA MÁSODIK FŐTÉTELE : A második főtétel. A Carnot körfolyamat.
13. hét
- 19. előadás (Hudson-Nelson 22. fejezet):
- A TERMODINAMIKA MÁSODIK FŐTÉTELE : Hőerőgépek hatásfoka. Néhány hőerőgép típus. Az elérhető legnagyobb hatásfok, a Carnot körfolyamat hatásfoka. A Kelvin-féle abszolút hőmérsékleti skála. A termodinamika harmadik főtétele.
- 20. előadás (Hudson-Nelson 23. fejezet):
- AZ ENTRÓPIA : Entrópia makroszkópikus szempontból. Entrópia vizsgálata mikroszkópikus szempontból. Az entrópia és a nem felhasználható energia. Entrópia és információ. Örökmozgók.
14. hét
- 21. előadás
- TARTALÉK
