Tantárgycím: FIZIKA (1)

	Tantárgy kódja	Szemeszter	Követelmény	Kredit	Nyelv	Modul/szakirány
	KAFIZ1	2.	kollokvium	4	magyar	természet-tudományi ismeretek

A tantárgyfelelős személy és tanszék:

Dr. Kürti Jenő, egyetemi tanár, Biológiai Fizika Tanszék

 

A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít:

Középiskolai fizikai és matematikai ismeretek. Ezeken túlmenően a komplex számok, a mátrixok, valamint a differenciál- és integrálszámítás alapjai.

Kötelező/ajánlott előtanulmányi rend:

Kötelező feltétel a bevezető matematika kémikusoknak (KAMAT1) teljesítése.

A tantárgy célkitűzése:

Alapvető ismeretek szerzése a mechanikából és az elektromágnességből. A differenciál- és integrálszámítás elemeinek alkalmazása a fizikai törvények használata során.

 

A tantárgy részletes tematikája:

1. A fizika tárgya, módszerei, kapcsolata más tudományokkal. Az SI mértékrendszer.

2. Az anyagi világ építőkövei: alapvető részecskék, alapvető kölcsönhatások.

3. A fizikai mennyiségek csoportosítása: skalárok, vektorok. Algebrai műveletek vektorokkal.

4. Az anyagi pont kinematikája: sebesség, gyorsulás.

5. A tömegpont mozgásának leírása különböző koordinátarendszerekben: derékszögű, síkbeli és térbeli polárkoordináták.

6. Az anyagi pont dinamikája: Newton-axiómák, a dinamika alapegyenlete.

7. Az anyagi pont dinamikája: impulzus (lendület); az erő munkája, konzervatív erők, mozgási energia, helyzeti energia.

8. Mozgás a nehézségi erő hatására: szabadesés, ferde hajítás; közegellenállás nélkül illetve közegellenállással.

9. Körmozgás: egyenletes illetve változó körmozgás kinematikai illetve dinamikai leírása.

10. Harmonikus rezgőmozgás: kinematikai illetve dinamikai leírás.

11. Harmonikus oszcillátor: miért gyakori a természetben; csillapítás, gerjesztés, tranziens jelenségek, rezonancia, energiaviszonyok.

12. Rezgések összetevése: egyirányú rezgések összetevése, erősítés - gyengítés, lebegés, moduláció, merőleges rezgések összetevése, Lissajous-görbék

13. Gravitáció: gravitációs erő, gravitációs potenciál, homogén gömbhéj gravitációs hatása; súly – súlytalanság.

14. Bolygómozgás: centrális erő, impulzusmomentum (perdület), effektív potenciál, kötött állapot, kapcsolat a hidrogénatom klasszikus modelljével.

15. Pontrendszerek mechanikája: tömegközéppont; megmaradási tételek; ütközések; merev test - deformálható test - folyadék - gáz összehasonlítása a belső energia szempontjából.

16. Gyorsuló koordinátarendszerek: tehetetlenségi (fiktív) erők, mozgások a forgó Földön, súlyos tömeg – tehetetlen tömeg.

17. Merev testek forgása: szögsebesség vektor, tehetetlenségi nyomaték, szabad forgás, precesszió, giromágnesség.

18. Deformálható testek: rugalmas- és rugalmatlan deformációk, Hooke-törvény.

19. Hullámmozgás: síkhullám jellemzői (frekvencia, hullámszám, sebesség), longitudinális - transzverzális hullám, interferencia, haladó hullám - állóhullám; hullámcsomag.

20. Folyadékok és gázok sztatikája és dinamikája: hidrosztatika, Bernoulli-egyenlet, viszkozitás, parabolikus sebességprofil, lamináris és turbulens áramlások.

21. Elektrosztatika és magnetosztatika: elektromos mező, Coulomb-törvény, Gauss-törvény, síkkondenzátor, mágneses mező, mozgó töltésre ható erő, Biot-Savart törvény, Amper-féle gerjesztési törvény, tekercs; elektromos dipólus – mágneses dipólus.

22. Időben változó mágneses mező: mozgási indukció, nyugalmi indukció, Faraday-törvény, alkalmazások.

23. Az elektrodinamika alapegyenletei: Maxwell-egyenletek vákuumban illetve homogén közegben, elektromágneses hullámok, fénysebesség vákuumban ill. homogén közegben, törésmutató.

Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom:

- A fizika alapjai, Szerk. Erostyák János és Litz József, Tankönyvkiadó, Budapest 2002

- Fizika I, Szerk. Erostyák János és Litz József, Nemzeti Tankönyvkiadó, Budapest 2005

- Fizika II, Szerk. Litz József, Nemzeti Tankönyvkiadó, Budapest 2005

- Mai fizika, R.P. Feynman, R.B. Leighton, M. Sands, Műszaki Könyvkiadó, Bp.1970