Velkommen! -til TFY4145 og FY1001 Mekanisk fysikk Nytt: Rotasjon. inkelhastighet rotasjonsenergi kraftmoment spinn treghetsmoment Hilken ruller fortest? Faglærer: Arne Mikkelsen, IFY, NT Fysikk Fysikk er den mest fundamentale a naturitenskapene. Grunnlag for kjemi, biologi, elektronikk, datateknologi, mm. Fysikken basert på obserasjoner og målinger: Eksperimentell fysikk. Matematisk språk danner bro mellom disse Fysikken beskries a fundamentale teorier: Teoretisk fysikk. LAB MATEMATIKK => Fysikkforskning: Eksperimentell: sjekke teori. Teoretisk: Forutsi resultater a eksperimenter. Matematikk i fysikken Størrelser Funksjoner Differensialregning => deriasjon, differensiallikninger => integrasjon Vektorer Eks. Newton 2: F = ma= m d t 2 d rt ( ) 2 Emner fra matematikken gjennomgås etter hert ed beho. 1
I matematikken: enkelt anskelig Et problem løses ed: 1. Sette opp likninger 2. Løse likninger I fysikken: anskelig enkelt Nettside for Mek.fys: home.phys.ntnu.no/brukdef/underisning/tfy4145 (lenke fra It s learning og IFYs nettsider) - med: forelesningsplan øinger pensum og alt annet nødendig. 13 regneøinger Minst 8 må innleeres og godkjennes (i tillegg Teknostart/Realstart teller 2) Veiledning med studentassistenter i grupperom. Innleering i bokser utenfor Aud-R1. Detaljerte løsningsforslag utgis. Godkjenningslister på nettet. Laboratoriekurs: Følg med på labens nettsider Én økt per uke á ca 5 timer. Totalt 6 laber (uker) hele semesteret. Første grupper starter uke 36 (2.sep) Påmelding på nettsidene fra lør 24.8 kl. 07:00 til fredag 30.8 kl. 12:00. Nettside: home.phys.ntnu.no/brukdef/underisning/tfy4145/oinger/ 2
TFY4145/FY1001 Mekanisk fysikk Størrelser og enheter (Kap 1) Kinematikk i en, to og tre dimensjoner (Kap. 2+3) Posisjon, hastighet, akselerasjon. Sirkelbeegelse. Dynamikk (krefter): Newtons loer (Kap. 4) Anendelse a Newtons loer (Kap. 5) bl.a. kraftdiagram, friksjon, snorkrefter, luftmotstand. Arbeid, energi, energibearing (Kap. 6+7) Lineær beegelsesmengde, kollisjoner (Kap. 8) Rotasjon, spinn, bearing a spinn (Kap. 9+10) Statisk likeekt (Kap. 11) Graitasjonsloen (Kap. 13) Singninger (Kap. 14) Eksperimentelle arbeidsmetoder (laboratorium). TFY4145/FY1001 Mekanisk fysikk Dekker ikke: Bølger Elastisitet/deformasjon Relatiitetsteori Fluidmekanikk Kantemekanikk TFY4160/FY1002 Bølgefysikk litt i Bølgefysikk Bølgefysikk TEP4105 Fluidmekanikk TFY4215/FY1006 Innføring i kantefysikk, og andre emner Newtons loer Newtons loer N O N K S K S O R K R O Oksen trekker med konstant fart mot høyre G K Newton 1 og 3: S K = S O G O Tegn inn alle krefter på kasse og okse Ha om oksens ekt dobles? (Hilke krefter endres?) Ha om kassas ekt dobles? Kan oksen trekke ei kasse som er tyngre enn seg sjøl? Newton 1: Newton 1: N K = G K R K = S K N O = G O R O = S O 3
N O R K N K S K S O R O En liten kloss A og en større kloss B ligger side ed side på et horisontalt bord. Du påfører en horisontal kraft F på kloss A. Det er friksjon mellom klossen og bordet. F A B G K His de to klossene akselererer til høyre, Ha om oksens ekt dobles? Dobles: G O og N O Ha om kassas ekt dobles? Dobles: G k og N k, R k og S k, S O og R O Kan oksen trekke ei kasse som er tyngre enn seg sjøl? JA: Kra til friksjonskoeffisienter og tyngde! G O A. utøer kloss A større kraft på kloss B enn B utøer på A B. utøer kloss A mindre kraft på kloss B enn B utøer på A C. utøer kloss A like stor kraft på kloss B som B utøer på A. D. Saret ahenger a detaljer i friksjonskraft/koeffisienter R O R k => μ O μ K G k / G O En liten kloss A og en større kloss B ligger side ed side på et horisontalt bord. Du påfører en horisontal kraft F på kloss A. Det er ingen friksjon mellom klossen og bordet. F A B En person trekker med en horisontal kraft på kloss B slik at begge klossene beeger seg horisontalt som en enhet. Det er friksjon mellom B og det horisontale bordet og mellom A og B. Ha er rett? A. Akselerasjon er større his B ar plassert til enstre for A B. Akselerasjon er mindre his B ar plassert til enstre for A C. Klossene il ikke beege seg his F er mindre enn summen a tyngden til A og B. D. To a utsagnene oer er rett E. Ingen a utsagnene oer er rett His de to klossene beeger seg mot høyre med konstant fart, A. utøer kloss B en kraft på kloss A i retning enstre B. utøer kloss B en kraft på kloss A i retning høyre C. utøer kloss B null kraft på kloss A. D. Det er ikke nok oppgitt informasjon til å agjøre saret. 4
Sar fleralgsoppgaer foregående sider: C E C Fra Angell & Lian: Fysiske størrelser og enheter. Kap. 1. Størrelser og enheter Fra Angell & Lian: Fysiske størrelser og enheter. Mekanikk, grunnenheter: Mekanikk, aledede: Dekadiske prefikser, mest anlige: 10-12 = p = piko 10-9 = n = nano 10-6 = μ = mikro 10-3 = m = milli 10 0 = 1 10 3 = k = kilo 10 6 = M = mega 10 9 = G = giga Flere i lærebok eller Angell & Lian 5
Dekadiske prefikser 1 km = 10 3 m 1 km 2 =? 1 kilo(meter) 2 = 1 10 3 m 2 1 (kilometer) 2 = 1 (10 3 m) 2 = 1 10 6 m 2 Prefiksen hører med til enheten! ds.: km 2 = km km (km enhet) men: km 2 = k m m (k og m ariabler) Fysisk størrelse i kursi (italic), enhet opprettet (roman). (I skikkelig teknisk litteratur, anskeligere i håndskrift.) Eks: m = 2,5 hg, h = 1,4 m (m fysisk størrelse, m meter) Symbol eller enhet? Flere eksempler: Symbol Enhet Eks m = masse m = meter s = lengde s = sekund N = normalkraft N = newton N = 11 N V = elektrisk spenning V = olt V = 0,45 V h = time h = hekto=10 2 T = tesla T = tera Fysisk størrelse i kursi (italic), enhet opprettet (roman). Spesielle enheter som bør unngås: hh hektotime TT teratesla dd desidøgn (2,4 h) Men ok: mm millimeter Oppsummert: Kap 1: Størrelser og enheter s = 3,0 m [s] = m fysisk størrelse måltall enhet Fysisk størrelse i kursi (italic), enhet opprettet (roman) Sju grunnenheter, resten er aledede. Dekadiske prefikser hører til enheten. Referansegruppe Bindeledd mellom studenter og faglærer(e) med mål å kalitetssikre underisningen. Ett til to møter i semesteret. Forslag til sammensetning: To fra MTFYMA En fra MLREAL En fra BFY og andre Om du har noe å si/klage på, ta kontakt med referansegruppa. (Også lo å ta kontakt direkte med faglærer.) Innskries på meldinger. 6