1. Uvod - O fizici - dstanic/Fizika 1/01.Uvod-O_ . O fizici podjela fizike KLASI ŒNA FIZIKA...

download 1. Uvod - O fizici - dstanic/Fizika 1/01.Uvod-O_ . O fizici podjela fizike KLASI ŒNA FIZIKA • mehanika s mehanikom fluida (Newtonova mehanika) • elektromagnetizam •

of 27

  • date post

    06-Feb-2018
  • Category

    Documents

  • view

    232
  • download

    3

Embed Size (px)

Transcript of 1. Uvod - O fizici - dstanic/Fizika 1/01.Uvod-O_ . O fizici podjela fizike KLASI ŒNA FIZIKA...

  • 1.Uvod

    1.1. O fizici

    Fizika

    - temeljna prirodna znanost

    - gr. (fizis) = priroda; filozofija prirode

    - prouava: - temeljne zakone prirode

    - stanja i svojstva materije (tvari i energije) te njihove promjene

    - mikrosvijet (molekule, atome, elementarne estice) i makrosvijet (planete, zvijezde, galaksije, svemir)

    - jednostavne i sloene sustave

    - brze (10-15 s) i spore procese (1017 s)

    - najsloenija znanost

    Volite li fiziku?

  • Uloga fizike

    - poznavanje prirodnih zakona nuno je za razumijevanje raznih tehnikih problema

    - nastava fizike oblikuje znanstveno-materijalistiki pogled na svijet

    - fizikalni nain razmiljanja omoguuje znanstvenoistraivaki pristup rjeavanju razliitih problema u znanosti i tehnici

    - tehnoloki napredak

    1.1. O fizici

    Bez razvoja prirodnih znanosti nezamisliv Bez razvoja prirodnih znanosti nezamisliv i budui budu i razvoj tehnike i tehnologije !i razvoj tehnike i tehnologije !

  • 1.1. O fizici

    fizika

    biokemija

    biologija

    fizikalnakemija

    biofizikafizikalna medicina

    prirodne znanosti

    matematika = jezik prirode- saet i jasan opis fizikalnih zakona- alat znanosti

    EGZAKTNA znanost

    eksperimentalni rezultati su reproducibilni matematika formulacija teorije

    EMPIRIJSKA znanost

    eksperiment je konana potvrda neke teorije ili zakona svaka hipoteza se mora potvrditi eksperimentom kako bi postala sastavnim dijelom neke teorije

    kemija

    ekonofizika

  • 1.1. O fizici podjela fizike

    KLASIKLASINA FIZIKANA FIZIKA mehanika s mehanikom fluida (Newtonova mehanika) elektromagnetizam optika (valovi i titranja) toplina i termodinamika

    MODERNA FIZIKAMODERNA FIZIKA relativistika mehanika (vc) kvantna mehanika (nm) atomska i molekularna fizika nuklearna fizika fizika elementarnih estica fizika vrstog stanja

    klasi nafizika

    Kvantna fizika

    Duljina / m

    c

    10-1c 10-14 10-10 1026

    Brz

    ina

    / c

    Relativistikakvantna

    mehanika

    Relativistikafizika

    Fiz

    ika

    elem

    enta

    rnih

    es

    tica

    eksperimentalna i eksperimentalna i teorijska fizikateorijska fizika

  • 5%25%

    70%

    materija

    tvar

    - krutine- tekuine- plinovi

    energija

    - vjena, neunitiva - niti nastaje, niti nestaje- prelazi iz jednog oblika u drugi

    prostor

    vrijeme

    polje

    materija tamna materija

    tamna energija

    1.1. O fizici

  • 1.2. Mjerenje u fizici

    Mjerenje je osnova svih prirodnih znanosti!...Kada ono o emu govorite moete izmjeriti i izraziti brojevima, tada znate neto o tome; kada to ne moet e izmjeriti, tada je vae znanje oskudno i nedovoljno. ..

    William Thomson (lord Kelvin) (1824.-1907.)

    Metode fizike

    Eksperimentalne metode fizike

    Teorijske metode fizike

    Promatranje(pasivna metoda)

    Eksperiment( aktivna metoda )

    Matematike ili raunalne metode koje dovode dofizikalnih zakona, teorema, modela, hipoteza, paradoksa,

  • 1.3. Fizikalne veli ine i jedinice

    Fizikalna veli ina mjerljivo svojstvo (parametar) fizikalnog stanja, procesa ili tijela, koje omoguuje definiranje fizikalne pojave i njeno opisivanje u matematikom obliku pomou odgovarajuih jednadbi. put, vrijeme, masa, brzina, rad,...

    Simboli fizikalnih veliina prema meunarodnom dogovoru ISO(International Standard Organisation), IUPAP (International Union for Pure and Applied Physics)

    brzina v velocity, velocitassila F forcerad W workvrijeme t time, tempus

    Fizikalni zakoni izraavaju se pomou fizikalnih jednadbi (formula) koje povezuju fizikalne veliine u tom zakonu.

  • Mjeriti neku fizikalnu veli inu = odrediti broj koji pokazuje koliko puta ta veliina sadri u sebi istovrsnu veliinu dogovorno uzetu za mjernu jedinicu.

    Svaka fizikalna veli ina izraava se pomou broj ane vrijednosti i mjerne jedinice :

    A A == {A}{A} [A][A]

    1.3. Fizikalne veli ine i jedinice

    fizikalna veliina brojana

    vrijednost (iznos)

    mjerna jedinica

  • METROLOGIJA mjeriteljska znanost i tehnika

    - uskladiti i pronai najpogodnije mjerne jedinice i oznake, te uvesti jedinstveni meunarodni sustav jedinica u sve grane znanosti i tehnike

    Podjela fizikalnih veliina:

    1) skalarne fizikalne veli ine(- gustoa, V-volumen, T-temperatura, m-masa, t-vrijeme, f-frekvencija,...)

    2) vektorske fizikalne veli ine(brzina, ubrzanje, sila, moment sile,...)

    1.3. Fizikalne veli ine i jedinice

  • 1.4. Meunarodni sustav jedinica (SI)

    Prihvaen na 11. zasjedanju Generalne konferencije za utege i mjere (listopad, 1960.god.);Kod nas obvezatan!

    (Zakon o mjernim jedinicama i mjerilima, NN 58/1993.)

    -- 7 7 osnovnih mjernih jedinica Me unarodnog sustavaosnovnih mjernih jedinica Me unarodnog sustavaiz kojih se matematikim operacijama izvode sve ostale jedinice

    molmolnmnoina (koliina) tvari

    cdkandelaIjakost svjetlosti

    AamperIelektrina struja

    KkelvinTtermodinamika temperatura

    ssekundatvrijeme

    kgkilogrammmasa

    mmetarlduljina

    ZnakMjerna jedinicaZnakFizikalna veli ina

    Osnovne fizikalne veliine i mjerne jedinice:

  • 1.4. Meunarodni sustav jedinica (SI)

    Definicije sedam osnovnih SI mjernih jedinica:Definicije sedam osnovnih SI mjernih jedinica:

    1.1. Metar (m)Metar (m) Metar je duljina puta koji u vakuumu prijee svjetlost u vremenskom odsjeku od 299 792 458-og dijela sekunde.

    Mjerenje standarda duljine helij-neon laserom.(NIST- National Institute of Standards and Technology)

    Tonost mjerenja: 10-10 m

  • 1.4. Meunarodni sustav jedinica (SI)

    Definicije sedam osnovnih SI mjernih jedinica:Definicije sedam osnovnih SI mjernih jedinica:

    2.2. Kilogram (kg)Kilogram (kg) Kilogram je jedinica mase ; ona je jednaka masi meunarodne pramjere kilograma

    Meunarodna pramjera kilograma je jedini preostali artefakt koji se upotrebljava za definiranje neke osnovne jedinice SI-sustava.

    Etalon 1 kg ( 90% platina, 10% iridij ) u BIPM u Sevresu

  • 3.3. Sekunda ( s )Sekunda ( s ) je trajanje 9 192 631 770 perioda zraenja koje odgovara prijelazu dviju hiperfinih razina osnovnog stanja atoma 133Cs.

    Cezijev sat za mjerenje vremena (NIST- National Institute of Standards and Technology)Tonost mjerenja: 3 10-6 s u godini

    1.4. Meunarodni sustav jedinica (SI)

    Definicije sedam osnovnih SI mjernih jedinica:Definicije sedam osnovnih SI mjernih jedinica:

  • 4.4. Amper ( A )Amper ( A ) je stalna struja koja bi kad bi se odravala u dva ravna usporedna vodia neizmjerne duljine i zanemariva krunpog poprenog presjeka postavljena u vakuumu na meusobnoj udaljenosti od 1 m proizvodila izmeu tih vodia silu jednaku 2x10-7 njutna po metru duljine.

    5. Kelvin ( K ) je termodinamika temperatura koja je jednaka 1/273.16 dijelu termodinamike temperature trojne toke vode.

    6. Kandela ( cd ) je svjetlosna jakost izvora koji u odreenom smjeru zrai jednobojno zraenje frekvencije 540x1012 herca i koji ima jakost zraenja u tom smjeru od 1/683 vata po steradijanu.

    7. Mol ( mol ) je koliina tvari u sustavu koji sadrava onoliko elementarnih jedinki koliko ima atoma u 0.012 kilograma ugljika C12.

    Kada se upotrebljava mol, moraju se navesti elementarne jedinke, a to mogu biti atomi, molekule, ioni, elektroni, druge estice ili pojedinano naveden skupine takvih estica

    1.4. Meunarodni sustav jedinica (SI)

    Definicije sedam osnovnih SI mjernih jedinica:Definicije sedam osnovnih SI mjernih jedinica:

  • Dodatne jediniceDodatne jedinice

    Radijan ( rad ) kut izmeu dva polumjera koji na krunici isijecaju luk duljine jednake polumjeru.

    Steradijan ( sr ) prostorni kut stoca s vrhom u sreditu kugle koji na plohi kugle omeuje povrinu jednaku povrini kvadrata ija je stranica jednaka polumjeru kugle.

    1.4. Meunarodni sustav jedinica (SI)

    Definicije sedam osnovnih SI mjernih jedinica:Definicije sedam osnovnih SI mjernih jedinica:

  • 1.4. Meunarodni sustav jedinica (SI)

    IzvedeneIzvedene fifi zikalne velizikalne veli ine i mjerne jediniceine i mjerne jedinice

    J/s = m2 kg s-3Wvatsnaga

    Nm = m2 kg s-2Jdulenergija, rad, koliina topline

    N/m2 = m-1 kg s-2Papaskaltlak, naprezanje

    m kg s.-2Nnjutnsila

    s-1Hzhercfrekvencija

    Izraena pomo u drugih jedinica

    ZnakMjerna jedinicaIzvedena veli ina

  • 1.4. Meunarodni sustav jedinica (SI)

    Predmetci (prefiksi)Predmetci (prefiksi) fifi zikalnih velizikalnih veli inaina

    yjokto10-24Yjota1024

    zzepto10-21Zzeta1021

    aato10-18Eeksa1018

    ffemto10-15Ppeta1015

    ppiko10-12Ttera1012

    nnano10-9Ggiga109

    mmikro10-6Mmega106

    mmili10-3kkilo103

    ccenti10-2hhekto102

    ddeci10-1dadeka101znaknazivfaktorznakNazivFaktor

  • Veliine fizikalnih objekata

  • 1.5. Vektorski ra un

  • 1.5. Vektorski ra un

    - skalar je veliina odreena iznosom i mjernom jedinicom (m = 5 kg, T = 300 K, t = 1 s)

    -vektor (usmjerena duina) je veliina odreena:- pravcem na kojem lei- smjerom- iznosom (intenzitet, modul, apsolutna vrijednost)

    = duljina vektora (udaljenost od hvatita do vrha)

    - oznaka:

    - translacija ne mijenja vektor

    , , ,r v a F

    v

    A

    B

    AB

    p

    b

    b

    b

  • 1.5. Vektorski ra un

    Zbrajanje vektora

    a b c+ =

    a

    b

    a

    b

    c

    a

    b

    c

    d

    R

    R a b c d= + + + vektorski poligon

    a

    b c a b= +

    metoda paralelograma

    2 2 2 cosc a b ab = + +

    2 2 2

    co s2

    a c b