Ηλεκτρονική Διάθεση Μαθήματος
Μαθησιακά Αποτελέσματα
Στόχος του μαθήματος είναι η κατανόηση από τους πρωτοετείς φοιτητές γνωστών εννοιών της Κλασσικής Μηχανικής με τη χρήση του διανυσματικού και διαφορικού λογισμού, η συνθετική σκέψη και η εξοικείωση τους με την επίλυση σύνθετων προβλημάτων και ασκήσεων.
Περιεχόμενο Μαθήματος
Μονάδες & Διανύσματα:
Πρότυπα και μονάδες. Διαστάσεις. Διάνυσμα θέσης. Μοναδιαίο διάνυσμα. Συνιστώσες διανύσματος. Γινόμενα διανυσμάτων. Είδη διανυσμάτων. Παράγωγος διανύσματος. Προβλήματα.
Κινητική Υλικού Σημείου:
Ευθύγραμμη κίνηση. Μέση και στιγμιαία ταχύτητα, επιτάχυνση. Επίπεδη κίνηση. Φυσικές συντεταγμένες. Καμπυλόγραμμη κίνηση στο χώρο. Συστήματα συντεταγμένων. Ανεξαρτησία κινήσεων. Αρχικές συνθήκες. Κυκλική κίνηση. Παραδείγματα-Προβλήματα.
Δυνάμεις και Κίνηση:
Νόμοι Νεύτωνα. Είδη δυνάμεων. Πεδία δυνάμεων. Βαρυτική αλληλεπίδραση. Μάζα αδράνειας και μάζα βαρύτητας. Τριβή. Ισορροπία δυνάμεων. Εξίσωση κίνησης σε φυσικές συντεταγμένες. Παραδείγματα-Προβλήματα.
Συστήματα Αναφοράς:
Σχετική ταχύτητα. Μετασχηματισμός του Γαλιλαίου. Αδρανειακά και μη-αδρανειακά συστήματα αναφοράς. Δυνάμεις αδράνειας. Αρχές σχετικότητας και ισοδυναμίας. Κίνηση σε στρεφόμενο σύστημα αναφοράς. Φυγόκεντρη δύναμη και δύναμη Coriolis. Παραδείγματα-Προβλήματα.
Ενέργεια & Νόμοι Διατήρησης:
Ώση. Ενέργεια. Έργο. Συντηρητικές δυνάμεις. Κινητική ενέργεια. Δυναμική ενέργεια. Ισχύς. Γραμμική ορμή, γωνιακή ορμή και ροπή δύναμης. Νόμοι διατήρησης. Νόμοι Κέπλερ. Παραδείγματα-Προβλήματα.
Συστήματα Υλικών Σημείων:
Μηχανικό σύστημα υλικών σημείων. Εσωτερικές και εξωτερικές δυνάμεις. Εσωτερική ενέργεια. Κίνηση κέντρου μάζας. Σύστημα αναφοράς κέντρου μάζας. Ορμή, ενέργεια και γωνιακή ορμή συστήματος. Κρούσεις. Συστήματα μεταβαλλόμενης μάζας. Παραδείγματα-Προβλήματα.
Μηχανικές Ταλαντώσεις:
Απλή αρμονική ταλάντωση. Χαρακτηριστική εξίσωση, ενέργεια. Το εκκρεμές. Υπέρθεση ταλαντώσεων. Φθίνουσες ταλαντώσεις. Εξαναγκασμένες ταλαντώσεις. Συντονισμός πλάτους και ενέργειας. Παραδείγματα-Προβλήματα.
Βιβλιογραφία μαθήματος (Εύδοξος)
1)PHYSICS-INTRODUCTION TO MECHANICS, D. Kyriakos, Th. Karakostas, ZITI (ed.), 1998, Thessaloniki, Greece [22766907]
2)PHYSICS-VOLUME I (Translated in Greek), Halliday D., Resnick R., Krane K.S., G. & A. Pneumatikos (eds.), 2009, Athens, Greece [6771]
Επιπρόσθετη βιβλιογραφία για μελέτη
1) FUNDAMENTAL UNIVERSITY PHYSICS, Volume 1, M. Alonso-E. Finn, Addison-Wesley (USA)
2) CLASSICAL AND MODERN PHYSICS, Volume 1, K. W. Ford, Xerox College Publishing (USA)
3) UNIVERSITY PHYSICS, Sears-Zemansky-Young, Addison-Wesley (USA)
4) PHYSICS FOR SCIENTISTS AND ENGINEERS, Volume 1, Serway, Jewett, Brooks/Cole (USA)