Előadás: szerda 9:15-12, Ch a11.
A zárthelyi min. 40%-os teljesítése az aláírás egyik feltétele.
A laborzh anyaga: méréssorozat kiértékelése, számolás egyenes meredekségéből, valamint a 4 mérés anyaga; mérésenként 2 elméleti kérdés (3+3 pont) és egy számolási feladat (9 pont).
A zárthelyin semmilyen segédeszköz nem használható, csak egyszerű számológép (mobiltelefon nem használható számológépként).
A felkészüléshez a mintazárthelyiket és a mérési leiratokat lehet használni.
A vizsgára bocsátás feltétele az aláírás megszerzése. A vizsga írásbeli, 5 belépő kérdésből, egy kidolgozandó tételből és több kis kérdésből áll.
A belépő kérdéseket és a vizsgatételeket a vizsgaidőszak előtt a honlapon közzétesszük.
Segédanyagok
Laborgyakorlat
A jegyzőkönyvkészítésről
Bevezető anyagok:
Balesetvédelem
Mérések kiértékeléséhez:
Hibaintervallum számítása
Student-féle t paraméter táblázat
Egyenes meredekségének leolvasásáról
Kiegészítő anyag: Metrológia: méréssorozat kiértékelése részletesen; közvetett mérés hibája
Kiegészítő anyag: lineáris regresszió
A mérések anyaga
A mérési leiratokat valamilyen formában el kell hozni a laborra.
Az adatlapokat nem kell kinyomtatni, a mérésvezető fogja kiosztani.
1. Mechanika adatlap jk útmutató
2. Optika adatlap jk útmutató
3. Egyenáram adatlap jk útmutató
4. Hőmérsékletmérés adatlap jk útmutató
Labor zárthelyi
Időpontok:
labor zh: nov. 12. 12:15, Kf 87-es terem.
pótzh: dec. 10. (pótlási hét) 10-12 között
pótpót zh: dec. 13. (?)
A laborzh anyaga: méréssorozat kiértékelése, számolás egyenes meredekségéből, valamint a 4 mérés anyaga; mérésenként 2 elméleti kérdés (3+3 pont) és egy számolási feladat (9 pont).
A zárthelyin semmilyen segédeszköz nem használható, csak egyszerű számológép (mobiltelefon nem használható számológépként).
Gyakorló kérdések és feladatok a laborzh-hoz
Eredő rugóállandó
Mintazárthelyik:
zh 2021.11.24. megoldással
pótzh 2021.12.13. megoldással
pótpót zh 2021.12.17. megoldással
zh 2022.11.22 megoldások
pótzh 2022.12.12 megoldások
zh 2023.11.21 feladatlap megoldás
Elméleti anyag
Ajánlott jegyzetek
Az egyes előadások anyaga minden óra után a Moodleban van feltöltve.
Farkas H. – Wittmann M.: Fizikai alapismeretek (Műegyetemi Kiadó, 60947): egyes fogalmak, tételek középiskolás szintű megfogalmazását tartalmazza gyorsan kereshető módon, a vizsgához kevés
Vektorszámítás összefoglaló (Farkas H. – Wittmann M.): tartalmazza az előadásban felhasznált ismereteket vektoralgebrából és vektoranalízisből, helyenként meghaladja az itteni követelményeket, azok a részek szürke háttérrel vannak jelölve
fizipédia
Ajánlott tankönyvek
A. Hudson - R. Nelson: Útban a modern fizikához
Budó Ágoston: Kísérleti fizika I.
Budó Ágoston: Mechanika
Simonyi Károly: A fizika kultúrtörténete
Régebbi fakultatív zárthelyik az elméleti anyagból
Tematika
Elméleti anyag
Az előadások részletes tematikája a 2005-ös tárgyprogram szerint:
Bevezetés a fizikába. A fizika tárgya, módszerei, fizikai mennyiségek, törvények.
SI rendszer. Alapmennyiségek, prefixumok. Síkszög, térszög.
Naprendszer, Föld, Hold. A Föld forgása, keringése, földrajzi fokok.
A mechanika tárgya, felosztása, legfontosabb modelljei: a tömegpont, pontrendszer, merev test, fluidum.
Tömegpont kinematikája
A tömegpont-modell jelentősége, alkalmazhatósága. Transzláció, rotáció.
Tömegpont mozgásának leírása, helyvektor. Kinematikai alapfogalmak: koordinátarendszer, vonatkoztatási rendszer, pálya, út, elmozdulás. Elemi út, elemi elmozdulás. Sebességvektor, gyorsulásvektor. Időfüggő mennyiség átlaga, megváltozása, változási sebessége, átlagsebessége. Az idő szerinti differenciálás és integrálás grafikus bevezetése, szemléltetése: iránytangens, görbe alatti terület. Összeg, szorzat és hatvány differenciálása. A helyvektor, a sebességvektor és a gyorsulásvektor iránya, nagysága. Descartes-koordinátarendszer. Simuló kör. A gyorsulás tangenciális és centripetális komponense. Egyenesvonalú mozgás, egyenletes mozgás. Síkbeli polárkoordináta-rendszer. Körmozgás, egyenletes körmozgás. A harmonikus rezgőmozgás mint a körmozgás vetülete.
Tömegpont dinamikájának alapjai
A mechanika axiómái. Inerciarendszer. Mozgásegyenlet. Kezdeti feltételek. Erő, erőtér.
Erőtörvények:
Általános tömegvonzás. Bolygómozgás, Kepler törvényei. Földi nehézségi erőtér. Mozgás homogén erőtérben: hajítások.
Kényszerfeltételek, kényszererők: felület, kötél, csiga. Sík lejtő.
Súrlódás, közegellenállás.
Lineáris rugalmas erőtörvény. Harmonikus rezgőmozgás, csillapított rezgés, gerjesztett rezgés, rezonancia.
Körmozgás dinamikája. A tömeg és a súly, súlytalanság. Kozmikus sebességek, műholdak, szinkron műhold. Matematikai inga: kúpinga, síkinga.
Mozgó vonatkoztatási rendszerek: tehetetlenségi erők, transzlációs és centrifugális erő.
Munka, teljesítmény. Kinetikus (mozgási) energia és a kinetikus energia tétele (munkatétel). Konzervatív erőtér, potenciális (helyzeti) energia. Skalártér, vektortér, szintfelületek, vektorvonalak, gradiens. A mechanikai energia megmaradásának tétele. A konzervatív erőtér által végzett munka tulajdonságai. Disszipatív erők, a mechanikai energia csökkenése.
Impulzus (lendület). Impulzustétel és alkalmazásai.
Kiterjedt testek. Tömegközéppont. Külső és belső erők. Tömegközéppont tétele. Impulzus-megmaradási tétel, ütközések. Rakéta elve.
Vektor momentuma, vektoriális szorzat. Impulzusmomentum (perdület). Forgatónyomaték. Impulzusmomentum tétele és impulzusmomentum megmaradási tétele. Centrális erőtér.
Merev testek. Tehetetlenségi nyomaték és függése a vonatkoztatási tengelytől. Rögzített tengely körül forgó merev test. Analógia a haladó és a forgó mozgás között: ”szótár”. Fizikai inga, torziós inga.
Deformálható szilárd testek. Rugalmas testek. Egyszerű nyújtás, egyszerű nyírás, izotróp rugalmas testek anyagjellemzői. Szilárd testek feszültség-deformáció diagramja.
Folyadékok és gázok mechanikája. A fluidum fogalma, ideális és viszkózus fluidum. Inkompresszibilis fluidum. Fluidumok sztatikája, a nyomás helyfüggése nehézségi erőtérben: hidrosztatikai nyomás, barometrikus formula. Sztatikai felhajtóerő, Arkhimédesz törvénye, úszás.
Fluidumok áramlása. Áramvonalak. Leírás álló és együttmozgó rendszerben. Pontfüggvények és halmazfüggvények. Extenzív mennyiségek, sűrűség, fajlagos érték. Az általános mérlegegyenlet: áramerősség, áramsűrűség. Vektortér fluxusa. Konvektív áram. Kompresszibilitás. Áramlási cső, áramfonal. A tömegmérleg áramlási csőben. A kinetikus energia tételének alkalmazása áramlási csőre. A Bernoulli-törvény és alkalmazásai. Viszkozitás. Viszkózus folyadék áramlása hengeres csőben. Turbulencia. Közegellenállás, dinamikai felhajtóerő.
Laboratóriumi gyakorlat
Bevezető előadás: balesetvédelmi szabályok, a laboratóriumi gyakorlatokhoz szükséges alapismeretek. Metrológiai alapismeretek: méréssorozat kiértékelése.
Mérések:
-
Mechanika. Lineáris rugalmas erő, harmonikus rezgés, matematikai inga tanulmányozása.
-
Optika. Geometriai optika: lencsék, tükrök fókusztávolságának meghatározása. Prizma.
-
Hőmérsékletmérés. Ellenálláshőmérő időállandójának, termoelem érzékenységének meghatározása.
-
Egyenáram. Soros és potenciometrikus áramkörszabályozás.
