Framdriftsplan (endelig versjon pr 20.11.2012) FY1001/TFY4145 Mekanisk fysikk Høst 2012

Litteraturhenvisninger: YF = Young og Freedman (Sears and Zemansky’s University Physics Thirteenth Edition) LL = Lien og Løvhøiden (Generell fysikk for universiteter og høgskoler. Bind 1 Mekanikk)

Uke Tema  YF  LL
35 Størrelser og enheter. SI-systemet  1
Kinematikk  2, 3  1
36 Kinematikk (forts.)  2, 3  1
Sirkelbevegelse  3.4  1.7, eks 1.6
Newtons lover  4, 5  2, 3
Fundamentale vekselvirkninger  5.5  2.1
Masse og tyngde  4.4  2.5
37 Newtons lover og bevegelse i ulike referansesystem  3.5, 4.2 1.9, 2.7
Superposisjonsprinsippet  4.1
Anvendelser av Newtons lover  5  3
Kraftdiagram  4.6  3.2
Friksjonskrefter  5.3  3.1
Eks: Kloss på skråplan  5.3  3
Eks: Dosert sving  5.4  3.4

Eks: Tau rundt sylinder

38 Arbeid og energi  6, 7  4
Arbeid  6.1-6.3  4.1
Kinetisk energi  6.2  4.2
Effekt  6.4  4.1
Konservative krefter. Potensiell energi. Energibevarelse 7.1-7.4  4.3-4.5
Gradient. Partiellderivert.  7.4  4.4
Mekanisk energibevarelse  7.3  4.5
Ikkekonservative krefter. Dissipasjon. Friksjonsarbeid  7.3  4.3
Eks: Tyngdefeltet  7.1  4.3
Eks: Ideell fjær. Hookes lov  7.2  4.3

Eks: Matematisk pendel Eks: Gli på kvartsirkel uten friksjon

Impuls. Kollisjoner. Partikkelsystemer  8  5
Impulsbevarelse  8.1-8.2  5.1
39 Kollisjoner  8.3-8.4  5.3
Kraftstøt. Impulsloven  8.1  5.2
Elastisk og uelastisk kollisjon  8.3  5.3

Eks: Sentralt støt

Eks: Elastisk støt mot vegg  Ex 8.2
Eks: Variabel masse. Rakettprinsippet  8.6  5.4
Tyngdepunkt  8.5  5.6, 5.8
Kontinuerlig massefordeling  (9.6)  6.1
40 Motivasjonsforedrag (man 9-10, tir 10-12)

Uke Tema  YF  LL
41 N2 for partikkelsystem. Tyngdepunktbevegelse  8.5  5.8
Rotasjonsmekanikk  9, 10  5.5, 5.9, 6
Sirkelbevegelse (delvis repetisjon)  9.1-9.3  1.8
Sylinderkoordinater  1.1
Rotasjonsenergi  9.4  6.4
Treghetsmoment  9.4  6.3
Treghetsradius  6.3
Steiners sats (Parallellakseteoremet)  9.5  6.3
Kinetisk energi for stive legemer  10.3  6.6
Rulling.  10.3  6.7
42 Rotasjonsdynamikk (fast akse)  10  6, 5
Dreiemoment (Kraftmoment)  10.1  5.5, 6.4
Mekanisk likevekt for stivt legeme  11.1-11.3  7.1

Diverse eksempler

Friksjonens rolle ved rulling  10.3
Rotasjon i tre dimensjoner  10.1+2+5+6+7 5.5, 5.9, 6
Dreiemoment. Vinkelhastighet  10.1
Dreieimpuls (Spinn). N2 for rotasjon  10.5
Konserveringslov for dreieimpuls  10.6
43 L for stivt legeme

Eksempler, rotasjonsdynamikk

Ikke-sentralt støt  (Ex 8.6+8.12)  (5.3)
Presesjon: Gyroskop.  10.7  6.10
44 Presesjon: Snurrebass.  10.7  6.10
Roterende koordinatsystem  2.8+2.9
Corioliskraften  2.8+2.9

Foucaultpendelen

45 Statisk likevekt  11.1-11.3  7.1
Svingninger  14  9
Enkel harmonisk svingning  14.2  9.1-9.3
46 Energibetraktninger  14.3  9.4
Matematisk pendel  14.5  9.6
Fysisk pendel  14.6  9.6
Dempede svingninger  14.7  9.7
Tvungne svingninger og resonans  14.8  9.9
47 Gravitasjon  13  11
Keplers lover  13.5  11.5
Newtons gravitasjonslov  13.1  2.5, 11.1
Potensiell energi og gravitasjon  13.3  11.1
Planetbaner og omløpstid  11.3+11.4
Satellittbevegelse  13.4
Potensial og felt  11.1
Gravitasjon og endelige massefordelinger 13.6 11.2
48 Oppgaveregning

Siste ordinære forelesning: Tirsdag 20. november. Spørretime før eksamen: Mandag 17. desember fra kl 09:15 i aud R2. Eksamen: Tirsdag 18. desember kl 09.00 – 13.00.

Litt om innholdet i regneøvingene på neste side (oppdateres etter hvert): 3

Nr Uke Tema  YF  LL
Ø1 35 Vertikalt kast  2.4, 2.5, 2.6  1.4
Horisontalt kast  3.3  1.5
Skrått kast  3.3  1.5

(inkl plotting i MATLAB)

Ø2 36 Sirkelbevegelse  3.4  1.7
Sykkelhopp  2.5, 2.6  1.5

(inkl plotting i MATLAB)

Pendel  4, 5.4  3.4
Ø3 37 Newtons lover  4, 5  2, 3
Akselerert referansesystem  5.2  2.6, 2.8

Statikk: Form på klessnor (inkl iterativ løsningsmetode i MATLAB)

Ø4 38 Målefeil
Sirkelbevegelse 5.4 3
Tidsavhengig kraft  3
Skråplan. Friksjon 5.3 3.1

Kurveframstilling med MATLAB

Ø5 39 Energibevarelse  7  4
Friksjonsarbeid  7.3  4.5
Potensialfunksjon  7.4, 7.5  4.4, 4.6
Veiintegral  7.3  4.4

Div MATLAB inkl ezsurf, quiver

Ø6 40 β-decay. Impulsbevarelse  8  5
Kulekollisjoner  8.3, 8.4  5.3

Matematisk pendel MATLAB: Euler-metoden

Sprettballer  8.4  5 (Essay)
Ø7 41 Tyngdepunkt  8.5  6.1
Variabel masse: Lenke på bord  5.4
Variabel masse: Rakett (m/MATLAB)  8.6  5.4
Ø8 42 Treghetsmoment  9.6  6.3
Atwoods maskin  (5, 9)  (3.3, 6)
Rotasjonsenergi  9.4  6.4

MATLAB, LaTeX og figurer

Ø9 43 Mekanisk likevekt: Stupebrett  11.1-11.3  7.1
Mekanisk likevekt: Ball på vegg  11.1-11.3  7.1
Rotasjonsdynamikk: Jojo  10.3  6.6

Flervalgsoppgaver

Ø10 44 Rotasjonsdynamikk: Rulling og sluring

på kvartsirkel. Bruk av MATLAB til numerisk løsning av bevegelsesligninger og sammenligning med eksperimentelle data.

Ø11 45 Treghetsmoment: Taperull 9.6 6.3

Rotasjonsdynamikk og kollisjoner, dreieimpulsbevarelse

Ø12 46 Fysisk pendel 14.6 9.6

Fjærdrevet pendelbevegelse Svingende fjøl Resonans. Halvverdibredde

Ø13 47 Gravitasjon: T (h)

Satellittbevegelse: Energiforhold Geostasjonær satellitt Faseplott (x, p) for 1D oscillator 4