Φυσική Ι [open]

Scalar, vector quantities. Kinematics. Relative motion, rotation of the earth. Forces, torques, centre mass, equilibrium of rigid body. Dynamics, friction in a liquid, bodies with changing mass, angular momentum. Work, energy, potential, conservative forces, central forces. Dynamics of a system of particles, two body problem, collisions. Dynamics of rigid body, moments of inertia. Gravity, motion in the gravitational field. Oscillations. Special relativity.

Objectives

Το μάθημα καλύπτει και επεκτείνει με εντατικό και γρήγορο τρόπο θέματα της μηχανικής που είναι γνωστά από το σχολείο, χρησιμοποιώντας όμως ανώτερα μαθηματικά. Ο διαφορικός λογισμός, στοιχεία της διανυσματικής ανάλυσης και απλές διαφορικές εξισώσεις παρουσιάζονται στην περιγραφή των βασικών νόμων της μηχανικής και χρησιμοποιούνται στην επίλυση προβλημάτων. Με χρήση ολοκληρωμάτων ο φοιτητής οφείλει να υπολογίζει τις κινηματικές ποσότητες μιας τυχούσας ευθύγραμμης ή καμπυλόγραμμης κίνησης, ή να βρίσκει την τροχιά ενός σωματιδίου από το νόμο του Newton, π.χ. εντός ενός βαρυτικού πεδίου Kepler. Δοθέντος ενός πεδίου δυνάμεων πρέπει κανείς να μπορεί να καθορίσει αν είναι συντηρητικό ή όχι και να βρίσκει τη δυναμική ενέργεια όταν υπάρχει. Ένας άλλος στόχος του μαθήματος είναι η χρήση των τεχνικών ολοκλήρωσης για τον υπολογισμό του κέντρου μάζας, των ροπών αδρανείας και του βαρυτικού πεδίου ενός εκτεταμένου σώματος. Πιο προχωρημένα θέματα, όπως η δυναμική ενός συστήματος σωματιδίων και η ειδική σχετικότητα πρέπει επίσης να κατανοηθούν.

Prerequisites

Δεν υπάρχουν προαπαιτούμενα. 

Syllabus

Μονόμετρα, διανυσματικά μεγέθη. Κινηματική. Σχετική κίνηση, περιστροφή της γης. Δυνάμεις, ροπές, κέντρο μάζας, ισορροπία στερεού σώματος. Δυναμική, τριβή σε ρευστό, σώματα μεταβαλλόμενης μάζας, στροφορμή. Έργο, ενέργεια, δυναμικό, συντηρητικές δυνάμεις, κεντρικές δυνάμεις. Δυναμική συστήματος σωματιδίων, πρόβλημα δύο σωμάτων, κρούσεις. Δυναμική στερεού σώματος, ροπή αδράνειας. Βαρύτητα, κίνηση στο πεδίο βαρύτητας. Ταλαντώσεις. Ειδική σχετικότητα.