Wykłady i Animacje z Fizyki Ogólnej

Lectures and Animations in General Physics

© Antoni Adamczyk 2008

 

Back to Index

 

 

Wykłady zostały podzielone na następujące tematy:

The lectures are split into the following sections: 

  

MECHANIKA *** MECHANICS

 

0.         Wstęp / Introduction

1.         Wektory Składowe wektora. Dodawanie wektorów. Wektory jednostkowe.

            Vectors Components of vectors. Vector addition. Unit vectors.

2.         Iloczyny wektorów Iloczyn skalarny. Iloczyn wektorowy. Iloczyn mieszany.

            Products of Vectors Scalar product. Vector product. Mixed product

3.         Ruch liniowy Droga, prędkość v, przyśpieszenie a. Przyśpieszenie dośrodkowe. Energia kinetyczna.

                        Szczególna teoria względności.

            Linear motion Displacement, velocity v, acceleration a. Centripetal acceleration. Kinetic energy.

                        Special theory of relativity.

4.         Prawa ruchu Newtona Siła. Masa. Pęd. Impuls.  Drugie prawo Newtona w ogólnej postaci F =dp/dt. 

            Newton's laws of motion Force. Mass. Momentum. Impulse. Newton's second law in the general form F =dp/dt.

5.         Praca w ruchu liniowym Siły tarcia. Moc.

            Work in linear motion Friction forces. Power

6.         Prawo grawitacji Newtona Natężenie pola grawitacyjnego, potencjał grawitacyjny. Środek masy. 

            Newton's law of gravitation  Gravitational field, gravitational potential. Center of mass.

7.         Ruch obrotowy – droga kątowa, prędkość i przyśpieszenie kątowe.

            Rotational motion – angular displacement, angular velocity and acceleration.

8.         Moment bezwładności. Przykłady na obliczanie. Energia kinetyczna ruchu obrotowego.

            Moment of inertia. Computing the moment of inertia. Energy in rotational motion.

9.         Moment siły. Praca i moc w ruchu obrotowym.

            Torque. Work and power in rotational motion.

10.      Moment pędu. Prawo zachowania momentu pędu. Żyroskop.  

            Angular momentum. Principle of conservation of angular momentum. Gyroscope.  

11.      Wstęp do analizy drgań harmonicznych. Liczby zespolone. Równania różniczkowe.

            Introduction to the analysis of harmonic motions. Complex numbers. Differential equations.

12.      Proste drgania harmoniczne - równanie różniczkowe. Energia drgań harmonicznych. Wahadło matematyczne.

Wahadło fizyczne.

            Simple harmonic motion – differential equation. Energy in simple harmonic motion. Simple pendulum. Physical pendulum.

13.      Składanie drgań harmonicznych. Dudnienia. Krzywe Lissajous. Szeregi Fouriera. Analiza harmoniczna.

            Combination of simple harmonic motions. Beats. Lissajous figures. Fourier series. Harmonic analysis.

14.      Drgania tłumione - równanie różniczkowe. Logarytmiczny dekrement tłumienia.

            Damped oscillations – differential equation. Logarithmic decrement.

15.      Drgania wymuszone – równanie różniczkowe. Rezonans.

            Forced oscillations – differential equation. Resonance.

16.      Ruch falowy – równanie różniczkowe. Prędkość fali. Amplituda i długość fali. Refrakcja. Deformacje sprężyste.

            Wave motion – differential equation. Speed of wave propagation. Amplitude and wavelength. Refraction.

                        Elastic deformations.

17.      Nakładanie się fal: fale stojące, interferencja, dyfrakcja. Efekt Dopplera.

            Superposition of waves: standing waves, interference, diffraction. Doppler effect.

18.      Hydrodynamika – równanie Bernoulli’ego.

            Hydrodynamics – Bernoulli’s equation.

19.      Funkcje wektorowe – operator nabla, gradient, dywergencja, rotacja.

            Vector functions – operator nabla (or “grad” or “del”), gradient, divergence, curl.    

 

TERMODYNAMIKA *** THERMODYNAMICS

 

20.      Podstawy termodynamiki. Układ termodynamiczny, stan układu, parametry stanu, funkcje stanu, równania stanu,

proces termodynamiczny - odwracalny, nieodwracalny.

            Principles of thermodynamics. Thermodynamic system, state of a system, state variables, state functions,

equations of state, thermodynamic processes - reversible, irreversible.

21.      Gaz doskonały. Równanie stanu gazu doskonałego.

            Ideal gas. Ideal-gas equation.

22.      Energia wewnętrzna. I. prawo (zasada) termodynamiki. Ciepła właściwe.

            Internal energy. I. law of thermodynamics. Heat capacities.

23.      Procesy termodynamiczne w gazach idealnych. Praca w procesach termodynamicznych.

            Thermodynamic processes in ideal gases. Work in thermodynamic processes.

24.      Gazy rzeczywiste – równanie van der Waalsa. Przemiany fazowe I-go i II-go rodzaju. Reguła faz Gibbsa.

            Real gases – van der Waals equation. First and second order phase transitions. Gibbs phase rule.

25.      Struktura cieczy. Osobliwości wody.

            Structure of liquids. Curiosities of water.

26.      Podstawy fizyki statystycznej. Prawdopodobieństwo i gęstość prawdopodobieństwa. Wartości średnie.

Rozkład Maxwella. Rozkład Boltzmanna.

            Principles of statistical physics. Probability and probability density. Mean values. Maxwell distribution.

Boltzmann distribution.

27.      Entropia. II. Prawo (zasada) termodynamiki.

            Entropy. II. law of thermodynamics.

28.      Potencjały termodynamiczne. Potencjały w stanach równowagi i w przemianach fazowych.

Gradienty i zjawiska transportu.

            Thermodynamic potentials. Potentials in equilibrium states and in phase transitions.

Gradients and transport phenomena.  

 

ELEKTRODYNAMIKA *** ELECTRODYNAMICS

 

29.      Prawo Coulomba. Pole E. Dipol elektryczny.

            Coulomb’s law. Field E. Electric dipole.

30.      Strumień pola E. Prawo Gaussa dla pola E. Zastosowania prawa Gaussa do obliczania wartości pola E.

            Electric flux. Gauss’s law for field E. Applications of Gauss’s law for calculating field E. 

31.      Potencjał pola elektrycznego. Powierzchnie ekwipotencjalne. Gradient potencjału a pole E.

            Electric potential. Equipotential surfaces. Potential gradient vs. field E.

32.      Pojemność elektryczna. Kondensator. Zastosowania prawa Gaussa do obliczania pojemności kondensatorów.

Energia naładowanego kondensatora.

            Electric capacitance. Capacitor. Applications of Gauss’s law for calculating capacitance of capacitors.

Energy of charged capacitor.

33.      Dielektryki i ich rola w kondensatorze. Wektory E, D i P. Uogólnione prawo Gaussa.

            Dielectrics and their role in a condenser. Vectors E, D and P. Generalized Gauss’s law.

34.      Prąd elektryczny. Oporność R. Siła elektromotoryczna.

            Electric current. Resistance R. Electromotive force.

35.      Siła Lorentza. Definicja pola magnetycznego B. Przewodnik w polu B. Pętla w polu B.

            Lorentz force. Definition of magnetic field B. Conductor in field B. Loop in field B.

36.      Źródła pola magnetycznego – pole magnetyczne ładunku punktowego w ruchu jednostajnym. Pole B odcinka z prądem.

Prawo Biota i Savarta.

            Sources of magnetic field – magnetic field of a point charge with constant velocity. Field B of a current element.

Law of Biot and Savart.

37.      Prawo Gaussa dla pola B.

            Gauss’s law for field B.

38.      Prawo Ampere’a.

            Ampere’s law.

39.      Prąd przesunięcia i pole magnetyczne prądu przesunięcia. Uogólnione prawo Ampere’a.

            Displacement current and magnetic field of displacement current. Generalized Ampere’s law.

40.      Indukcja elektromagnetyczna. Prawo Faradaya. Reguła Lenza.

            Elektromagnetic induction. Faraday’s law. Lenz’s law.

41.      Twierdzenie Gaussa-Ostrogradskiego i twierdzenie Stokesa.

            Divergence theorem of Gaussa and Ostrogradsky and Stokes’s theorem.

42.      Równania Maxwella - postaci różniczkowa i całkowa.

            Maxwell’s equations – differential and integral forms.

43.      Fale elektromagnetyczne - równanie falowe z równań Maxwella. Prędkość fal elektromagnetycznych.

            Electromagnetic waves – wave equation from Maxwell’s equations. Speed of electromagnetic waves.

44.      Indukcyjność. Energia pola B.

            Inductance. Energy of field B.

45.      Obwody RL, LC i RLC.

            Circuits RL, LC and RLC.

46.      Moc prądu zmiennego.

            Power in alternating-current circuits.

47.      Własności magnetyczne materiałów.

            Properties of magnetic materials

48.      Elementy optyki falowej. Widmo promieniowania EM.

            Elements of wave optics. Spectrum of EM radiation.

49.      Padanie, odbicie i załamanie światła.

            Incidence, reflection and refraction of light.

50.      Dyspersja. Zjawisko tęczy.

            Dispersion. Rainbows.

51.      Rozpraszanie Rayleigh'a - błękit nieba.

            Rayleigh's scattering – the blue of the sky.

52.      Dyfrakcja i interferencja światła.

            Diffraction and interference of light.

53.      Polaryzacja światła.

            Polarization of light.

54.      Spójność światła. Działanie lasera. Holografia.

            Coherence of light. Principles of a laser. Holography.

 

ATOM *** ATOM

 

55.      Budowa atomu – jądro i powłoki elektronowe.

            Atomic structure– nucleus and shells of electrons.

56.      Orbity elektronowe (model planetarny) - liczby kwantowe.

            Electronic orbits (planetary model) – quantum numbers.

57.      Orbitale elektronowe i funkcja falowa.

            Electronic orbitals and wave function.

58.      Równanie Schrödingera.

            Schrödinger equation.

 

JĄDRO ATOMOWE *** NUCLEUS

 

59.      Struktura jądra – protony i neutrony. Izotopy.

            Structure of nucleus – protons and neutrons. Isotopes.

60.      Modele jądra atomowego.

            Models of atomic nucleus.

61.      Promieniotwórczość - rozpady α i β, aktywność γ.

            Radioactivity - α and β decays, γ activity.

62.      Rozszczepienie jądra

            Nuclear fission

63.      Reakcje łączenia jąder.

            Nuclear fusion.

64.      Model Standardowy – kwarki, leptony, gluony.

            Standard Model – quarks, leptons, gluons.

 

65.      Literatura

            References

66.      Skorowidz

            Index

 

 

Back to Index     Back to top