Framdriftsplan (foreløpig versjon pr 24.11.2014) FY1001/TFY4145 Mekanisk fysikk Høst 2014

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) Mx = Motivasjonsforelesning nr x

Uke Tema  YF  LL
35 Størrelser og enheter. SI-systemet  1
Kinematikk  2, 3  1
Sirkelbevegelse  3.4  1.7, eks 1.6
36 Newtons lover  4, 5  2, 3
Fundamentale vekselvirkninger  5.5  2.1

Newtons gravitasjonslov Coulombs lov

Tyngde  4.4  2.5
Kontaktkrefter; normalkraft, snordrag  4.1  3
Friksjon  5.3  3.1
Superposisjonsprinsippet  4.1
Anvendelse av Newtons lover 5 3

Eks: Snor rundt sylinder

37 Arbeid og energi  6, 7  4
Arbeid  6.1-6.3  4.1
Effekt  6.4  4.1
Kinetisk energi  6.2  4.2
Konservativ kraft  7.3  4.4
Potensiell energi  7.1-7.4  4.3-4.4
Mekanisk energibevarelse  7.1-7.3  4.5
Friksjonsarbeid  7.3  4.3
Eks: Tyngdefeltet  7.1  4.3

Eks: Gli på kvartsirkel

Impuls. Impulsbevarelse  8  5
Kollisjoner  8.3-8.4  5.3
Sentralt støt  8.2-8.4  5.3
Rakettprinsipp  8.6  5.4
Tyngdepunkt (Massesenter)  8.5  5.6, 5.8
Kontinuerlig massefordeling  Oppg 8.115, 8.116  6.1

Uke Tema  YF  LL
38 Potensiell energi for partikkelsystem

i tyngdefeltet

Tyngdepunktbevegelsen  8.5  5.8
ROTASJON  9, 10  6 (5)
Sirkelbevegelse (delvis repetisjon)  9.1-9.3  1.8
Sylinderkoordinater  1.1
Rotasjonsenergi  9.4  6.4
Treghetsmoment  9.4  6.3
Kinetisk energi for stivt legeme  10.3  6.6
Beregning av I  9.6  6.3
Steiners sats (Parallellakseteoremet)  9.5  6.3
Rulling og sluring  10.3  6.7
39 Rulling og sluring  10.3  6.7
Dreiemoment  10.1  5.5, 6.4
Dreieimpuls  10.5  6.6
N2 for rotasjon (Spinnsatsen)  10.5  6.6
Arbeid ved rotasjon  10.4  6.4
Dreieimpuls for stivt legeme  10.5  6.6

Bevaringslover for E, p og L

Mekanisk likevekt  11.1 - 11.3  7.1
Eksempler, demonstrasjoner:  9, 10  5, 6
Rulling på skråplan  10.3  6.8

Snelle i likevekt Sluresnelle

40 Snooker  6.7
Presesjon, Gyroskop  10.7  6.10
Piruett  10.6  6.5

Roterende foreleser

SVINGNINGER  14  9
Harmonisk oscillator  14.2  9.1-9.3
Energi i harmonisk oscillator  14.3  9.4
Dempet fri svingning  14.7  9.7
41 Tvungen svingning og resonans  14.8  9.9
Matematisk pendel  14.5  9.6
Fysisk pendel  14.6  9.6
Torsjonspendel  14.4  9.6
BØLGER  15, 16, 11.4 10, 7.2

Innledning M1: Frode Meringdal, GE Measurement and Control

42 Harmonisk bølge  15.2, 15.3  10.2
Transversal bølge på streng; bølgeligning  15.4  10.1
Elastisitet  11.4  7.2
Longitudinale mekaniske bølger. Lyd  16.1, 16.2  10.6
Energi, effekt, intensitet  15.5, 16.3 10.5, 10.6

Uke Tema  YF  LL
43 Energi, effekt, intensitet  15.5, 16.3  10.5, 10.6

M2: Start* NTNU

Desibelskalaen 16.3 10.6

Bølgeforplantning i vilkårlig retning

Kulebølger. Sylinderbølger. Plane bølger 15.5, 16.3 10.5, 10.6

M3: Jarle Tufto, Institutt for matematiske fag

44 Refleksjon og transmisjon av bølge på streng  15.7  10.3
Stående bølger  15.7, 15.8, 16.4  10.3
Dopplereffekt  16.8  10.8
Interferens  15.6, 16.6  10.7
Svevning (Interferens i tid)  16.7  10.7
Dispersjon. Gruppehastighet  10.10
45 Overflatebølger på vann
Gravitasjon  13  11
Keplers lover  13.5  11.5

M4: Roger Birkeland, Inst. for elektronikk og telekommunikasjon

Newtons gravitasjonslov  13.1  2.5, 11.1
Potensiell energi og gravitasjon  13.3  11.1
Satellittbevegelse  13.4
Potensial og felt  11.1

M5: Markus Grasmair, Inst. for matematiske fag

46 Potensial og felt fra massefordeling  13.6  11.2
SPESIELL RELATIVITETSTEORI  37  12
Michelson-Morley-eksperimentet  35.5  12 (s. 356)
Einsteins postulater  37.1  12.1
Samtidighet  37.2  12.5
Tidsdilatasjon  37.3  12.4
Lengdekontraksjon  37.4  12.4

M6: Cecilie Våpenstad, Avd. medisinsk teknologi, SINTEF

47 Lorentztransformasjonene  37.5  12.2
Transformasjon av hastighet  37.5  12.3
Dopplereffekt for elektromagnetiske bølger  37.6  12.6
Relativistisk impuls og energi  37.7, 37.8  12.7,12.8,12.10
48 Repetisjon. Oppgaveregning

Siste ordinære forelesning: Torsdag 27. november. Spørretime før eksamen: Fredag 12. desember kl 09.00 i auditorium R2. Eksamen: Tirsdag 16. desember kl 09.00 – 13.00.

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

Nr Uke Tema  YF  LL
Ø1 36 Vertikalt kast  2.4, 2.5, 2.6 1.4
Skrått kast i motbakke 3.3 1.5

(inkl plotting i MATLAB) Flervalgsoppgaver

Ø2 37 Sirkelbevegelse  3.4  1.7
Pendel  4, 5.4  3.4
Vertikal sirkelbevegelse  3.4, 5.4
Skråplan, friksjon  5.3  3.1
Ø3 38 Newtons lover. Friksjon  4, 5  2, 3

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

Ø4 39 Tyngdepunkt  8.5  6.1
Variabel masse: Rakett (m/MATLAB)  8.6  5.4
Treghetsmoment  9.6  6.3
Rotasjonsenergi  9.4  6.4
Ø5 40 Mekanisk likevekt: Stupebrett  11.1-11.3 7.1
Mekanisk likevekt: Ball på vegg  11.1-11.3 7.1

Rotasjonsdynamikk og kollisjoner, dreieimpulsbevarelse Sluresnelle, Snooker

Ø6 41 Rotasjonsdynamikk: Rulling og sluring

på kvartsirkel. Bruk av MATLAB NB: OBLIGATORISK øving

Ø7 42 Svingninger

Matematisk pendel MATLAB: Euler-metoden

Ø8 43 Transversal bølge på streng

Addisjon av harmoniske bølger Bølgepuls på streng

Ø9 44 Lydbølger

Stående bølger Bølge på roterende stang

Ø10 45 Dopplereffekt. Svevning. Interferens.

Transmisjon og refleksjon av bølger MATLAB: Animasjon av reflektert og transmittert bølge Tyngdebølger på grunt og dypt vann

Ø11 46 Gravitasjon: Svingeperiode T (h)

Satellittbevegelse: Energiforhold Geostasjonær satellitt

Ø12 47 Spesiell relativitetsteori