DZIEJE RELIGII, FILOZOFII I NAUKI

indeks  |  antologia religijna  |  antologia filozoficzna  |  filozofia nauki

Wojciech Sady: wykłady

podstawy fizyki

wykład 00:
wykład próbny, z dwoma prostymi przykładami:
- ile sił działa na gąbkę przesuwaną po tablicy?
- dlaczego napój ze szklanki przez słomkę wpływa do naszych ust?

wykład 01:
zapowiedź tych wykładów, z zachętą do systematyczności
polecane podręczniki:
na poziomie elementarnym L. N. Cooper, Istota i struktura fizyki
na poziomie bardziej zaawansowanym Halliday, Resnick, Walker, Podstawy fizyki
studium fizyki trzeba zacząć - wbrew rewolucjom relatywistycznejj i kwantowej - od MECHANIKI KLASYCZNEJ
najbardziej podstawowe z praw tej fizyki: przyspieszenie - czyli zmiana zmiany POŁOŻENIA w CZASIE - jest równa stosunkowi sumy SIŁ, jakie na ciało działają, do MASY tego ciała
a zatem świat jest zbudowany z przestrzeni, czasu, ciał (obdarzonych masą) i sił, jakimi te ciała na siebie wzajemnie działają
zacznijmy od przestrzeni - co to takiego? dla fizyka podstawowe jest tu pojęcie odległości i sposobów, w jakie odległość się mierzy - co nie zawsze jest proste
ERRATA: w 32. minucie  dwukrotnie mówię "mechanika kwantowa" zamiast "mechanika klasyczna"

wykład 02:
Czym jest CZAS? Dla fizyka to zmienna w równaniach, a także coś, co można MIERZYĆ.
RUCH to zmiana położenia względem wybranego UKŁADU ODNIESIENIA.
PRĘDKOŚĆ jako pochodna POŁOŻENIA WZGLĘDEM CZASU.
PRZYSPIESZENIE jako POCHODNA PRĘDKOŚCI WZGLĘDEM CZASU - czyli jako DRUGA POCHODNA POŁOŻENIA WZGLĘDEM CZASU.

wykład 03:
PIERWSZA ZASADA MECHANIKI a INERCJALNY UKŁAD ODNIESIENIA
jeśli na ciało nie działa żadna sila lub siły działające się równoważą, to ciało pozostaje w spoczynku lub porusza się ruchem jednostajnym po linii prostej - ta zasada byłaby dokładnie spełniona w inercjalnym układzie odniesienia
doskonale inercjalnych układów odniesienia nie ma, ale są układy inercjalne w dobrym przybliżeniu
w układach nieinercjalnych ciała będą podlegać tym samym prawom mechaniki, co w układach inercjalnych, jeśli dodamy do rozważań "fikcyjne" ruchy bezwładne
np. w moim pokoju ciała podlegają przyspieszeniu związanemu z dobowym obrotem Ziemi, a ciała w ruchu dodatkowo przyspieszeniu Coriolisa

wykład 04:
jeśli (x,y,z) jest układem inercjalnym, to inercjalny jest każdy inny układ, który porusza się względem niego ruchem jednostajnym, a kąty między osiami tych układów pozostają stałe
DRUGA ZASADA MECHANIKI jako definicja SIŁY: siła jest równa masie razy przyspieszenie
ale co to jest MASA? Newton: to ilość materii, z jakiej ciało jest zbudowane - o tym fizycy dziś wolą milczeć
wiemy, jak mierzyć masę, np. masa 1 dm2 wody destylowanej w temperaturze 3,98 stopnia Celsiusza, wynosi 1 kg (tak było kiedyś, dziś masę określa się przy wykorzystaniu stałej Plancka)
często lepiej jest mówić: siła jest równa zmianie PĘDU w czasie, a pęd to masa pomnożona przez prędkość
uzupełnienie na koniec (aparat mi się wyłączył): 5200 ton to ok. jedna milionowa milionowej milionowej masy Ziemi

wykład 05:
TRZECIA ZASADA MECHANIKI: jeśli ciało 1 działa na ciało 2 siłą, to 2 działa na 1 siłą taką samą, ale odwrotnie skierowaną
stąd wynika ZASADA ZACHOWANIA PĘDU: w układzie izolowanym suma pędów jest stała
przykład: zderzenie centralne samochodów z punktu widzenia zasady zachowania pędu

wykład 06:
ruch jednostajnie przyspieszony
Gdyby na ciało o stałej masie działała w kierunku jego ruchu stała niezrównoważona siła, to poruszałoby się ono ruchem jednostajnie przyspieszonym. Choć to się nie zdarza, to zdarza się czasem z dość dobrym przybliżeniem, a opanowanie umiejętności teoretycznego opisywania takiego ruchu to ważny krok w procesie opanowywania podstaw mechhaniki klasycznej.

wykład 07:
ruch jednostajny po okręgu i PRAWO GRAWITACJI
Ciało poruszające się ruchem jednostajnym po okręgu doznaje przyspieszenia skierowanego do środka okręgu - a zatem działa na nie siła dośrodkowa. Hooke i Newton analizując ruchy planet wyprowadzili PRAWO GRAWITACJI: każde dwa ciała przyciągają się siłami proporcjonalnymi do iloczynu ich mas, a odwrotnie proporcjonalnymi do kwadratu odległości między nimi.

wykład 08: siła grawitacji a ruchy ciał niebieskich i ziemskich
Pod wpływem siły grawitacji Słońce i planety poruszają się wokół środka ich mas - w pierwszym przybliżeniu po elipsach.
Pod wpływem siły grawitacji ciała wyrzucone przy powierzchni Ziemi pod pewnym kątem poruszają się, w pierwszym przybliżeniu, po parabolach.

wykład 09: jeszcze o SILE GRAWITACJI: dlaczego herbata przez słomkę, z której wysysamy powietrze, wpływa do naszych ust?
i trochę refleksji filozoficznych: chociaż wszystko wokół nas się ZMIENIA, to zmienia się zgodnie z NIEZMIENNYMI prawami
i pytanie bez odpowiedzi: jak to się dzieje, że siła grawitacji działa na odległość, wskroś pustej przestrzeni?

wykład 10: ELEKTRYCZNOŚĆ I MAGNETYZM
Najpierw krótkie podsumowanie dotychczasowych wykładów, a potem o siłach ELEKTRYCZNYCH i MAGNETYCZNYCH. Wstępne uwagi o podobieństwach i różnicach między elektrycznością i magnetyzmem, a na koniec wzory na siły między ciałami naelektryzowanymi i między biegunami magnesów - analogiczne do wzoru na siłę grawitacji.