Fizika 1 - Villamosmérnöki alapszak
Tartalomjegyzék |
Tárgy adatok (2014. őszi félév)
- Előadók: Márkus Ferenc (TTK Fizika Tanszék), Barócsi Attila, Péczeli Imre (TTK Atomfizika Tanszék)
- Tantárgykód: TE11AX21
- Követelmények: 3/1/0/v
- Részletes követelmények
- Kredit: 4
- Nyelv: magyar
- Félévközi számonkérések:
- 0. zh: 2014.09.15. 18:15 - 20:00; helye: KF51
- Pót0. zh: 2014.09.22. 18:15 - 20:00; helye: KF51
- 6 kis zh a számolási gyakorlatokon
- Nagy zh: 2014.12.04. 08:15 - 10:00
- PótNagy zh: 2014.12.15. 10:15 - 12:00
- PótPótNagy zh: 2014.12.22. 14:15 - 16:00
- Félév végi jegy: írásbeli vizsga.
- Tárgylap
- Keresztfélévre vonatkozó információk
A tantárgy célkitűzése
A tárgy célja a középiskolában is már valamilyen szinten megismert fizikai jelenségek mögött megbújó törvényszerűségek rendszerezése, felépítése, egységes gondolati keretbe illesztése, végső soron a természettudományos szemlélet kialakítása és a modellalkotási készség fejlesztése. A fizika alaptörvényeiről elsajátított egyetemi szintű ismeretek nyitják meg az utat ahhoz, hogy később a képzésben részt vevő hallgató a modern korbeli tudományos és műszaki eredményekhez, eszközökhöz értő módon tudjon viszonyulni és alkotni.
A tantárgy keretében tárgyalt mechanika és hőtan csak az általános ismeretek közlésére szorítkozik. Itt elsősorban az axiomatikus felépítést és annak tapasztalati megalapozását van lehetőség megtanítani. A jelenségcentrikus képzést valamennyi előadásnál 10-15 perc tárgyhoz tartozó példafeladat bemutatása, video vagy demonstráció segíti.
A Fizika 1 tantárgy részletes tematikája heti bontásban
- 1. előadás
- Matematikai alapok
- Vektorszámítás, trigonometria, egyenletek, koordinátarendszerek, függvények. Skaláris és vektoriális szorzat. Példák vektorok, vektorműveletek szemléltetésére utalva a leendő kinematikai, dinamikai összefüggésekre. Függvények változási sebessége: meredekség, érintő. Egyszerű függvények érintőjének kiszámolása (deriválása).
- 2. előadás
- A függvénygörbe alatti terület kiszámolása. Egyszerű példák a differenciál és integrálszámítás témaköréből rámutatva a leendő kinematikai összefüggésekre.
- 3. előadás
- Mechanika
- A távolság és idő fogalma, mértékegysége, mérése. Mozgások leírása, sebesség és gyorsulás fogalma. Koordinátarendszerek. Kinematikai feladatok alaptípusai: egyenes vonalú mozgások, hajítások.
- 4. előadás
- Körmozgások, rezgőmozgások.
- 5. előadás
- Newton törvényei, az erő illetve a tehetetlen tömeg fogalma, mérése, mértékegysége.
- 6. előadás
- Kölcsönhatások és erőtörvények: gravitációs és nehézségi erő, rugalmas erő, kényszererők, súrlódás és közegellenállás.
- 7. előadás
- A súly és súlyos tömeg fogalma. Gyorsuló vonatkoztatási rendszerek, tehetetlenségi erők. Mozgásegyenletek felírása és megoldása, kezdeti feltételek szerepe. Tömegpontrendszer. Tömegközéppont.
- 8. előadás
- A munka és a teljesítmény fogalma. Munkatétel. Konzervatív erőtér. Mozgási és helyzeti energia, a mechanikai energiamegmaradás tétele.
- 9. előadás
- Impulzus és perdület fogalma, impulzus- és perdületmegmaradás tétele.
- 10. előadás
- Merev testek mozgása, tömegközéppontja, impulzusa és perdülete, a tehetetlenségi nyomaték fogalma.
- 11. előadás
- Dinamika a hétköznapokban a bolygók és műholdak mozgásától a mikromechanikai rendszerekig.
- 12. előadás
- Rezgések. Harmonikus oszcillátor. Mozgásegyenlet és megoldása. Kinematikai mennyiségek meghatározása.
- 13. előadás
- Csillapított és gerjesztett rezgés. Mechanikai hullámok.
- 14. előadás
- Hullámegyenlet és általános megoldása. Hullámok terjedési sebessége. Hullámtulajdonságok. Hullámok visszaverődése. Hullámok szuperpozíciója. Állóhullámok. Doppler-effektus.
- 15. előadás
- Rezgések és hullámok a hétköznapokban időmérésre használt kvarc oszcillátoroktól az ultrahangos orvosi diagnosztikáig.
- 16. előadás
- A hőmérséklet fogalma, mérése, kinetikus értelmezése. Belső energia, munkavégzés, hőközlés.
- 17. előadás
- Hőerőgépek, hőszivattyúk, hűtőgépek, termodinamikai körfolyamatok.
- 18. előadás
- A termodinamika főtételei.
- 19. előadás
- Fázisátalakulások. Ideális gázok állapotegyenlete. Fajhő és hőkapacitás.
- 20. előadás
- Hővezetés, hőáramlás hősugárzás.
- 21. előadás
- Hétköznapi hőtan: hőháztartás lakásokban és számítógépekben.
Számolási gyakorlatok
- 1. Gyakorlat
- 2. Gyakorlat
- 3. Gyakorlat
- 4. Gyakorlat
Feladatmegoldó és elméleti gyakorló
Irodalom
"Hudson-Nelson: Útban a modern fizikához"
