Παρουσίαση/Προβολή

Ανακοινώσεις

• Ώρες γραφείου Πέμπτη 16:00-17:00.
• Οι διαφάνειες των διαλέξεων βρίσκονται στο eClass.
• Εξέταση προόδου 5/11/2024 την ώρα του μαθήματος.
• Η ύλη για το θεωρητικό μέρος της τελικής εξέτασης που θα διεξαχθεί σύμφωνα με το πρόγραμμα της εξεταστικής περιόδου Ιανουαρίου 2025 περιγράφεται στις διαφάνειες των διαλέξεων και στα αντίστοιχα κεφάλαια των προτεινόμενων βιβλίων, δηλαδή Κεφ. Μ1 - Μ10, Κεφ. Μ11 χωρίς Μ11.5 "Γυροσκοπική κίνηση", Κεφ. Μ12, Κεφ. Τ1 του βιβλίου των R. A. Serway, J. W. Jewett και Κεφ. 1 - 9, Κεφ. 10 χωρίς 10.7 "Γυροσκόπια και μετάπτωση", Κεφ. 11, Κεφ. 13 του βιβλίου των H. D. Young, R. A. Freedman. Θα χρειαστεί αριθμομηχανή (κομπιουτεράκι), απαγορεύεται κινητό τηλέφωνο.

Περιεχόμενο μαθήματος – θεωρητικό μέρος

• Η Φυσική στην Επιστήμη Υλικών, δομή της ύλης και φυσικά μοντέλα, κλασική και σύγχρονη Φυσική, Κλασική Μηχανική
• Εισαγωγή, θεμελιώδη και παράγωγα μεγέθη, μονάδες μέτρησης, διαστατική ανάλυση, εκτιμήσεις τάξης μεγέθους, σημαντικά ψηφία
• Κινηματική, κίνηση σε μία διάσταση, θέση, μετατόπιση, μέση και στιγμιαία ταχύτητα, κίνηση με σταθερή ταχύτητα, μέση και στιγμιαία επιτάχυνση, κίνηση με σταθερή επιτάχυνση, ελεύθερη πτώση, εξισώσεις κινηματικής με απειροστικό/ολοκληρωματικό λογισμό
• Κίνηση στον τρισδιάστατο χώρο, διανύσματα θέσης, ταχύτητας, επιτάχυνσης, κίνηση σε δύο διαστάσεις με σταθερή επιτάχυνση, κίνηση βλημάτων, κίνηση σε καμπύλη τροχιά, εφαπτομενική και ακτινική επιτάχυνση, ομαλή κυκλική κίνηση, σχετική ταχύτητα και επιτάχυνση
• Η έννοια της δύναμης, ο 1ος νόμος του Νεύτωνα και τα αδρανειακά συστήματα αναφοράς, ο 2ος νόμος του Νεύτωνα, βαρυτική δύναμη και βάρος, ο 3ος νόμος του Νεύτωνα
• Εφαρμογές των νόμων του Νεύτωνα, δυνάμεις τριβής, κυκλική κίνηση, κίνηση σε επιταχυνόμενα συστήματα αναφοράς, κίνηση υπό την παρουσία δυνάμεων αντίστασης
• Ενέργεια συστήματος, έργο σταθερής δύναμης, έργο μεταβαλλόμενης δύναμης, κινητική ενέργεια και το θεώρημα έργου-κινητικής ενέργειας, δυναμική ενέργεια συστήματος, συντηρητικές και μη συντηρητικές δυνάμεις, σχέση μεταξύ συντηρητικών δυνάμεων και δυναμικής ενέργειας, διαγράμματα ενέργειας και ισορροπία συστήματος
• Απομονωμένα και μη απομονωμένα συστήματα, διατήρηση της ενέργειας, μεταβολές μηχανικής ενέργειας για μη συντηρητικές δυνάμεις, ισχύς
• Ορμή, απομονωμένα και μη απομονωμένα συστήματα ως προς την ορμή, διατήρηση ορμής, ώθηση δύναμης, θεώρημα ώθησης-ορμής, ελαστική και ανελαστική κρούση, πλαστική κρούση, κρούση σε δυο διαστάσεις, κέντρο μάζας συστήματος σωματιδίων και μη σημειακού σώματος, φυσική σημασία και χρησιμότητα του κέντρου μάζας, παραμορφώσιμα συστήματα, πρόωση πυραύλων
• Περιστροφή άκαμπτου σώματος περί σταθερό άξονα, γωνιακή θέση, ταχύτητα, επιτάχυνση, άκαμπτο σώμα με σταθερή γωνιακή επιτάχυνση, μεγέθη περιστροφικής και μεταφορικής κίνησης, κινητική ενέργεια περιστροφής, υπολογισμός ροπών αδράνειας, ροπή, σχέση μεταξύ ροπής και γωνιακής επιτάχυνσης, ενέργεια στην περιστροφική κίνηση, κύλιση άκαμπτου σώματος
• Στροφορμή περιστρεφόμενου σωματιδίου και συστήματος σωματιδίων, μη απομονωμένο σύστημα, στροφορμή περιστρεφόμενου άκαμπτου σώματος, απομονωμένο σύστημα και διατήρηση στροφορμής
• Στατική ισορροπία και ελαστικότητα, ελαστικές ιδιότητες στερεών
• Ταλαντώσεις, αρμονικός ταλαντωτής, εκκρεμές, φθίνουσες και εξαναγκασμένες ταλαντώσεις
• Μηχανικά κύματα, διάδοση, εγκάρσια και διαμήκη, ταχύτητα, ανάκλαση και διέλευση, γραμμική εξίσωση κύματος, σεισμικά και ηχητικά κύματα, φαινόμενο Doppler, υπέρθεση και στάσιμα κύματα

Μαθησιακά αποτελέσματα (από τον οδηγό σπουδών 2024)

Οι φοιτητές με το πέρας του μαθήματος αναμένεται να:

1.Εμπεδώσουν την κλασική μηχανική που διδάσκεται στα λύκεια σε κάπως ανώτερο επίπεδο μαθηματικών, εκμεταλλευόμενοι και την εμπειρική πειραματική διαδικασία.

2.Αποκτήσουν κριτική σκέψη και ικανότητα διατύπωσης φυσικών μοντέλων και επίλυσης προβλημάτων.

3.Εξοικειωθούν με την μαθηματική διατύπωση των νόμων της φυσικής: για τον σκοπό αυτό, εισάγονται και χρησιμοποιούνται ο απειροστικός λογισμός και πολύ απλές διαφορικές εξισώσεις.

4.Eξοικείωση με τη χρήση σε βασικό επίπεδο εξειδικευμένων εποπτικών μέσων όπως το laser και οι φωτοπύλες (δεξιότητα)

5.Ικανότητα ξεκινώντας από πειραματικά δεδομένα να συγγράψουν μια επιστημονική αναφορά που να τα παρουσιάζει και να τα αναλύει (ικανότητα)

6.Κριτήρια να διακρίνουν την ποιότητα και την αξιοπιστία πειραματικών δεδομένων (ικανότητα).

7.Αποκτήσουν το υπόβαθρο και τις δεξιότητες για την κατανόηση της φυσικής των υλικών στα πιο προχωρημένα θεωρητικά και εργαστηριακά μαθήματα που έπονται.

Το μάθημα σύμφωνα με το Ευρωπαϊκό Πλαίσιο Προσόντων Δια Βίου Μάθησης είναι επιπέδου 6 ως μάθημα πρώτου κύκλου σπουδών.

Τρόπος αξιολόγησης φοιτητών

Ο τελικός βαθμός στο μάθημα προκύπτει  κατά 65% από το θεωρητικό και κατά 35% από το εργαστηριακό μέρος, απαιτείται τουλάχιστον 40% σε κάθε μέρος για την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος.

Στο θεωρητικό μέρος o βαθμός προκύπτει από την προαιρετική εξέταση προόδου (50%) και από την υποχρεωτική τελική εξέταση (50% αν ο βαθμός της είναι χειρότερος από το βαθμό της προόδου ή 100% αν ο βαθμός της είναι καλύτερος από το βαθμό της προόδου).

Ασκήσεις

Τα παρακάτω προβλήματα έχουν λυθεί στο δίωρο των ασκήσεων και είναι από το βιβλίο των Serway και Jewett

Κεφ. 1:    10, 12

Κεφ. 2:    3, 4, 5, 6, 7, 13, 16, 18, 29, 32, 41, 43, 47

Κεφ. 3:    5, 11, 23, 36, 57

Κεφ. 4:    3, 5, 12, 21, 26, 32

Κεφ. 5:    16, 22, 24, 30, 33, 39, 44, 47

Κεφ. 6:    8, 21, 23, 45, 51

Κεφ. 7:    1, 15, 17, 20, 24, 25, 33, 51, 58, 63

Κεφ. 8:    5, 7, 15, 23, 47, 51, 62, 63, 65

Κεφ. 9:    15, 18, 26, 27, 33, 40, 52, 55, 65, 73

Κεφ. 10:  19, 26, 35, 55, 76

Κεφ. 11:   20, 30