A kurzus áttekintése
A kurzus a Természettudományi
Kar fizika alapképzési (BSc) szak három szemeszteres, kötelező Kísérleti fizika tárgyának 1.
szemesztere. A tárgyból előadásokat tartunk,
amelyeken a mechanika tárgykörébe tartozó alapvető jelenségekkel és törvényekkel foglalkozunk.
A tárgyhoz szorosan kapcsolódik
a Kísérleti fizika
gyakorlat 1 (fizika_BSc) tárgy, amely a fenti tárgykörökhöz tartozó
feladatok megoldásával foglalkozik.
Óraszám,
kreditpont
Heti óraszám:
4
Kreditpont: 4
Feltételezett
ismeretek, előkövetelmények
Alapvető vektoralgebra-, differenciál-
és integrálszámítási ismereteket használunk
fel, amelyeket a félév elején röviden összefoglalunk.
A tárgynak előkövetelménye
nincs.
A kurzus indul
Minden őszi félévben.
A tavaszi félévben csak vizsgakurzus
van.
Tankönyv,
segédanyag
Tóth A.: Kibővített óravázlat (internetről
letölthető anyag)
Budó Á.: Kísérleti
fizika I., Tankönyvkiadó, Budapest
Alonso, M.–Finn, E.J.: Fundamental University
Physics, Vol. I-II., Addison Wesley, Reading Massachusetts
Előadások
Az előadásokat az F épület
F29 tantermében tartjuk, ahol a tananyaghoz tartozó jelenségekkel
kapcsolatos demonstrációs kísérleteket is bemutatunk.
Az előadások időpontja a Neptun rendszerben megtalálható.
Az előadások látogatása
ajánlatos, mert a tananyag tárgyalásának részletei,
a tárgyalás mélysége itt derül ki, másrészt
a demonstrációs kísérletek csak itt láthatók.
Konzultáció
A szorgalmi időszakban – szükség
szerint – az előadás alkalmával történő
megbeszélés alapján tartunk konzultációt,
a vizsgaidőszakban a kiírt vizsgaidőpontot megelőző
napok egyikén van mód konzultációra.
Vizsga
A tárgyból szóbeli vizsga
van, amelyet a vizsgaidőszakban lehet letenni. Vizsgázni csak
az aláírás megszerzése után lehet, ennek
feltétele pedig a Kísérleti
fizika gyakorlat I. tárgy kreditpontjainak megszerzése.
A vizsgán mindenki véletlenszerűen két tételt
húz az előre kiadott vizsgatételekből, amelyeket
legkésőbb a vizsgaidőpontok kiírásával
egy időben ismertetünk.
A vizsgán alapkövetelmény
a tárgyalt fizikai jelenségek, mennyiségek, továbbá
az alaptörvények és alkalmazási feltételeik
ismerete. A levezetések és bizonyítások ismerete
nem alapkövetelmény, de ezek nélkül legfeljebb közepes
jegy kapható.
A tárgy
tematikája
Tömegpont kinematikája: elmozdulás,
út, sebesség, gyorsulás és összefüggései különböző mozgások esetén.
Erő és tömeg, Newton-törvények, a lendület fogalma. Mozgásleírás
különböző
inerciarendszerekben, a relativitás elve. Gyorsuló koordinátarendszerek,
Centrifugális erő és Coriolis-erő.
Munka, energia, energia-megmaradás tétele tömegpontra. Tömegpont-rendszer mozgása, tömegközépponti tétel.
A lendület-, az energia- és a perdület megmaradásának törvénye pontrendszerben.
Rögzített tengely
körül forgó merev test mozgása. Pörgettyű, nutáció és
precesszió, pörgettyűnyomaték. Szabad tengelyek. Merev test gördülő mozgása.
Szilárd test legegyszerűbb rugalmas
alakváltozásai, rugalmas állandók, rugalmas energia.
Nyugvó folyadékok és gázok leírása. Hidrosztatikai nyomás, felhajtóerő.
Folyadékok és gázok áramlásának jellemzése, az áramlások típusai. Stacionárius
áramlások: kontinuitási tétel és Bernoulli-egyenlet. Viszkózus folyadék
lamináris áramlása: Hagen–Poiseuille-törvény.
Turbulens áramlások.
Felületi jelenségek, felületi
feszültség, felületi energia. Kapilláris jelenségek.
Rezgések, a harmonikus rezgés differenciálegyenlete. Harmonikus rezgések
összetevése, rezgések felbontása. Csillapított rezgés és kényszerrezgés.
Harmonikus rezgés energiaviszonyai. Csatolt rezgések.
Hullámterjedés, hullámfüggvény, egydimenziós harmonikus hullám. Fázissebesség és
csoportsebesség. Hullámok két- és három dimenzióban. Rugalmas hullámok különböző
közegekben, az egydimenziós hullámegyenlet. Energiaterjedés rugalmas hullámban.
A hullámterjedés Huygens-féle modellje, hullámok visszaverődése és törése.
Hullámok interferenciája, koherencia. Állóhullámok.