Το μάθημα ειδικής υποδομής Φυσική Ι έχει ως στόχο να εξασφαλιστεί μια πλατιά εισαγωγή της φυσικής σε εισαγωγικό πανεπιστημιακό επίπεδο, για σπουδαστές που διδάσκονται ταυτόχρονα εισαγωγή στον απειροστικό λογισμό. Οι πιο σημαντικοί στόχοι είναι η ανάπτυξη της φυσικής διαίσθησης και της ικανότητας για κατασκευή μοντέλων και επίλυση προβλημάτων μηχανικής.
Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος οι φοιτητές θα είναι σε
θέση :
Να επιλύουν προβλήματα κινηματικής, δυναμικής και στατικής, με έμφαση στα προβλήματα στροφικής κίνησης και ισορροπίας σωμάτων.
Να λαμβάνουν μετρήσεις επί των βασικών μεγεθών όπως η ταχύτητα, η επιτάχυνση, η ορμή, η δύναμη, η ώθηση, η ροπή, η ροπή αδράνειας, η στροφορμή κ.α.
Να συγκρίνουν θεωρητικά με πειραματικά δεδομένα και να κάνουν μια εκτίμηση για το σφάλμα της μέτρησης.Το απαιτούμενο επίπεδο μαθηματικών περιλαμβάνει γνώση των πράξεων με διανύσματα, της χρήσης των μοναδιαίων διανυσμάτων, καθώς και του απειροστικού λογισμού.
Α: Θεωρητική διδασκαλία
- Διανύσματα. Πράξεις με διανύσματα.
- Ευθύγραμμη Κίνηση
- Κίνηση στο Επίπεδο
- Νόμοι Κίνησης του Νεύτωνα
- Εφαρμογές των Νόμων του Νεύτωνα
- Έργο και Κινητική Ενέργεια
- Διατήρηση της Ενέργειας
- Ορμή και Ώθηση
- Περιστροφική Κίνηση
- Δυναμική της Στροφικής Κίνησης
- Στρατηγική επίλυσης προβλημάτων στροφικής κίνησης
- Ισορροπία και Ελαστικότητα
- Στρατηγική επίλυσης προβλημάτων ισορροπίας σωμάτων
Β: Εργαστήριο
Γίνεται σειρά ασκήσεων οι οποίες καλύπτουν τα παρακάτω γνωστικά αντικείμενα
- Αβεβαιότητες Μετρήσεων. Σφάλματα. Επεξεργασία Πειραματικών Δεδομένων. Γραφικές Παραστάσεις.
- Ταχύτητα, Επιτάχυνση. 2ος Νόμος του Νεύτωνα.
- Ελαστικότητα.
- Ώθηση, Ορμή.
- Θερμικές Ιδιότητες Ενός Υλικού. Ειδική Θερμότητα.
- Ελαστικές και Μη Ελαστικές Κρούσεις. Διατήρηση της Ορμής.
- Τριβή. Μέτρηση του Συντελεστή Κινητικής και Στατικής Τριβής.
- Πειραματική Μελέτη Στροφικής Κίνησης Στερεού Σώματος.