1. előadás - PowerPoint PPT Presentation

abby
1 el ad s n.
Skip this Video
Loading SlideShow in 5 Seconds..
1. előadás PowerPoint Presentation
Download Presentation
1. előadás

play fullscreen
1 / 21
Download Presentation
Presentation Description
99 Views
Download Presentation

1. előadás

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript

  1. 1. előadás Általános információk A fizika tárgya Az SI mértékrendszerről Vonatkoztatási és koordináta rendszerek Az anyagi pont kinematikája

  2. Általános információk • Tanulási jótanácsok • Kontakt órák és önálló tanulás: 50%-50%(a „szabad idő” csak látszólag szabad, gyakorlás és önálló anyagfeldolgozás is szükséges) • A tanulás folyamata: 1 - megértés, 2 – bevésés • Az önálló jegyzetelés fontossága

  3. A fizikai mennyiség Fizika órán fizikai mennyiségekkel számolunk! Fizikai mennyiség = {mérőszám} {mértékegység} Sebesség = 5m/s - dimenzió: [LT-1] • A fizikai mennyiség dimenziója (jellege): • hosszúság – L • tömeg – M • idő - T Kapitány a gépháznak: -Mennyi? -Harminc! -Mi harminc? -Mi mennyi?

  4. A fizika tárgya • Azt vizsgálja, hogyan „működik” a természet • Mire jó a fizika? • Módszert és analógiákat mutat problémák megoldásához • Megmutatja az összefüggéseket

  5. A fizika – tudomány • A tudomány fejlődik: • Az egyes diszciplínák érvényességi köre behatárolódik: a korábbi egy általánosabb elmélet speciális esetévé válik • Megtanulunk helyesen feltenni kérdéseket • Értelmetlen kérdések: • Mit csinál a szél, amikor nem fúj? • Milyen színű az elektron? • …. • A megismerés módszere • 1. lépés: adatgyűjtés - hogyan? • 2. lépés: analízis – mi a közös? • 3. lépés: elmélet - miért?


  6. A természet leírásának nyelve: a matematika Új elmélet rendszerint új matematikát kíván • Newton és Leibniz - differenciál és integrálszámítás • Fourier – harmonikus analízis • Heisenberg – mátrix - mechanika • Feinmann - gráftechnika Az eredményes fizika feladatmegoldáshoz matematikai jártasságra van szükség. (Nincs értelme a verselemzésnek, ha el sem tudjuk azt olvasni.)

  7. Az SI mértékrendszerről Magyarországon 1979 óta kötelező az SI-mértékrendszer használata. Az 1991. évi XLV. törvény 1. melléklete határozza meg a szabványos magyar mértékegységrendszer alapjait. • Mérés: • A mérendő mennyiségben hányszor van meg a mértékegység mértékegység: m/s - dimenzió: [LT-1] • Dimenzió (jelleg): • hosszúság [L] • tömeg [M] • idő [T]

  8. A fizikai mennyiség fogalmi és számszerű jellemzői kialakulásának lépései: • Az egység meghatározása(hosszúság, tömeg, erő, ellenállás, …) • A nullpont megadása(0-km Bp. Lánchíd, budai hídfő / Római birodalomban Rómábanföldrajzi hosszúság: Greenwichhőmérséklet: 0Co, 0Fo, …) • Az egyenlőség kritériuma(hőmérséklet, kapacitás, időtartam,…) • Kisebb - nagyobb vonatkozás eldöntése(tömeg, fekete lyuk hőmérséklete) • Skálatörvény meghatározása(higanyszál/alkoholszál, lineáris/logaritmikus [dB, fénytan, hőtan, …])

  9. Mértékegységrendszer:az adott mérési területet felölelő mértékegységek összessége • A mértékegységrendszer kialakítás szempontjai: • Kevés számú alapegység • Szemléletesség (emberközeli – ne túl nagy, ne túl kicsi) [kg, m, s] • Többszörösök és tört részek egységes kezelése [10 hatványai - idő] • Az alapegységek legyenek függetlenek egymástól [MKSA, cgs] • Az egységek [etalonok] reprodukálhatók legyenek (természeti katasztrófa esetén is) • Az alapegységet definiáljuk [kg] • Két szemlélet: • A mértékegység akkor jó, ha mindig kéznél van (pl. láb) • A mértékegység természeti állandó legyen (Christian Huygens [1629-1675])

  10. Az SI kialakulása • 1790 – a francia nemzetgyűlés határozata • 1799 – ősméter: a Párizson áthaladó délkör 40 milliomod része „Minden időkre, minden népnek” • 1875 – nemzetközi méteregyezmény • 1960 – Mérésügyi Világszervezet IX. ülése: SI (Système international d’unités)

  11. Az SI felépítése(MSz 4900/1…12) • Alapegységek - 7 db • Kiegészítő egységek - 2 db • Leszármaztatott mennyiségek • Megtűrt egységek [hold, négyszögöl, Å, fényév, pc, …] A nem (hivatalos) SI egységeket is ismerni kell

  12. Kiegészítő egységek: radián és szteradián

  13. Mértékegységek átváltása • Sebesség: 54km/ó = 54*(1000m)/(3600s) = 15m/s • A grafit fajhője: c = 0,2cal/(goC) = 0,2*(4,186J)/(10-3kgoC) = 837,2J/kgoC • A mértékegységekkel is számolni kell! (Ne fosszuk meg magunk egy ellenőrzési lehetőségtől!)

  14. Vonatkoztatási és koordinátarendszerek Vonatkoztatási rendszer:amihez a mozgásokat viszonyítjuk, amihez rögzítjük a koordinátarendszert.(előadóterem, Föld, vasúti kocsi, távoli állócsillagok, …) • A mozgás leírása, a pályagörbe függ a vonatkoztatási rendszer megválasztásától • Szerepe: megtalálni a jelenségek lehető legegyszerűbb leírását • pedál mozgása: az országúthoz képest/a kerékpár vázához képest • a bolygók mozgása: a Földről nézve/a Napról, vagy távoli csillagról nézve

  15. Koordinátarendszer: a tér pontjainak helyzetét számszerűen jellemzi A tér dimenziószáma: a tér egy pontja helyének egyértelmű megadásához szükséges lineárisan független adatok száma • 0-dimenziós tér – pont • 1-dimenziós tér – vonal [x] • 2-dimenziós tér – felület [x,y], [r,j] • 3-dimenziós tér – térfogat [x,y,z], [r,j,z], [r,J,j] • … • n-dimenziós tér – hipertér [x1, x2, x3, …., xn]

  16. Speciális koordinátarendszerek • 2 dimenzióban: • Derékszögű (Descartes-féle) koordinátarendszer - [x,y] • Síkbeli polár-koordináta rendszer - [r,j] • 3 dimenzióban: • Derékszögű (Descartes-féle) koordinátarendszer - [x,y,z] • Henger koordinátarendszer - [r,j,z] • Térbeli polár-koordinátarendszer - [r,J,j] -------------------------------------------------------------- Kísérő triéder – [t,n,b]t – tangenciális (érintő),n – normális, b – binormális egységvektorok

  17. Áttérés az egyik koordinátarendszerről a másikra Házi feladat

  18. Fizikai mennyiségek • Skalár – csak nagyság (hőmérséklet, tömeg, idő, …) • Vektor – nagyság és irány (helyvektor: r=(x,y,z), erő: F=(Fx,Fy,Fz) • Tenzor – 3 dimenzióban 6 független adat (deformációs tenzor, tehetetlenségi tenzor, polarizációs tenzor …)

  19. Vektorok • Egységvektorok iexe1jeye2keze3 ------------------------------------------------ • v = (vx;vy;vz)= (v1;v2;v3) • v = vx* i+vy* j+vz* k • v = vx* ex+vy* ey+vz* ez • v = vx* e1+vy* e2+vz* e3 • v = v1* e1+v2* e2+v3* e3

  20. Műveletek vektorokkal • Összeadás/kivonás c = a ± b = (a1 ± b1,a2 ± b2,a3 ± b3) / ci = ai ± bi • Szorzás • Skalárral c = la = (la1,la2,la3) / ci = lai • Vektorral skalárisan c = ab = (a1b1+a2b2+a3b3) / c = Saibi c = ab*cos(j) / „a” az a vektor abszolút értéke • Vektorral vektoriálisan c = [ab] = a x b cx= (aybz-azby) – x => y => z => x [ciklikus permutáció] c = ab*sin(j) • Abszolút érték: