Tantárgy részletei

Főoldal > 2023/24-es tanév képzési programja > Mechanika

Tantárgy kódja

FIO1003

Tantárgy neve

Mechanika

Tantárgy angol neve

Mechanics

Kredit

Félévi követelmény

Vizsga

Heti óraszám

3 + 0

Elmélet + Gyakorlat

Előkövetelmény

FIO1004E

Ajánlott félév

Cél

A mechanika alapvető fogalmainak definiálása. A klasszikus mechanika törvényszerűségeinek kísérleti úton történő feltárása majd lírása matematikai formulával tömegpontra és tömegpont rendszerekre, merev testek mozgásaira. A merev testek jellegzetes mozgásformáinak dinamikai leírása. Az egyensúlyi állapot feltételeinek megismerése. A deformálható testek alakváltozással kapcsolatos jelenségeinek leírása a mechanika törvényei segítségével. Rezgések és hullámmozgások leírása.

Cél angol

Developing the notions of classical mechanics, understanding fundamental laws.

Tartalom

Egyszerű mozgások kinematikai leírása: egyenes vonalú egyenletes és egyenletesen változó mozgások, szabadesés, harmonikus rezgőmozgás, görbe vonalú mozgások, körmozgás és forgómozgás merev testek egyszerű mozgásai. Mozgások összetétele és mozgások komponensekre bontása. Dinamika fogalom rendszere: tömegközéppont, lendület- és megmaradása, erő és erőtörvények, a dinamika axiómái. Mozgástörvények általánosítása tömegpontrendszerekre. Zárt rendszer, belső és külső erők. Impulzusmomentum és megmaradási törvénye. Energia, munkatétel: Energia, munka, virtuális munka, teljesítmény, hatásfok. Gravitációs térerő és potenciál. Az energiafogalom centrális szerepe, az erőterek és az energia kapcsolata. A korpuszkuláris és folytonos anyag. Gyorsuló vonatkoztatási rendszerek. Merev testek dinamikája: tengelykörüli forgómozgás, nem rögzített tengelykörüli mozgás, gördülés, testrendszerek. Merevtestek sztatikája: erőösszetételek, egyensúly és egyszerű gépek. Deformálható testek mechanikája: Szilárd testek rugalmas alakváltozásai. Folyadékok, gázok sztatikája, folyadékok felületi jelenségei. Áramlás folyadékokban és gázokban, örvények, közegellenállás, repülés, turbinák. Csillapított rezgések, kényszerrezgés, rezonancia, csatolt rezgések. Hullámmozgás: hullámterjedés, hullámfüggvény, hullámegyenlet, hullámok interferenciája, állóhullámok, hangszerek, hullámjelenségek magyarázata a Huygens-Fresnel elv alapján, Doppler-effektus, energiaterjedés a hullámban.

Tartalom angol

Physics and measurement. Kinematics of single particle, motion in one dimension, position, velocity, speed, instantaneous velocity and sepeed, constant velocity, acceleration, freefall, vibrational motion, motion in two dimensions, circular motion, rotary motion, projectile motion. Mass, momentum, closed system, conservation of linear momentum, force. The laws of motion, Newton’s laws, examples: friction, air resistance, simple harmonic oscillator, gravity. Kepler’s laws. Work, energy, power, efficiency. Potential energy, special examles: spring, gravity. Motion in accelerating frames, fictitious force, centrifugal force, Coriolis-force. Description of many particle systems. Rotation of a rigid body around a fixed axis and free rotation. Rotational kinetic energy. Moment of inertia, torque, angular momentum. Gyroscopes. Statics of rigid bodies. Simple machines.Mechanics of solids, bases of the elastic and plastic deformation, Hooke’s law. Fluid mechanics. Fluid statics, incompressible fluids, pressure, Pascal’s law, vertical fluid pressure variation, buoyancy, Archimedes' principle. Effects of surface tension. Newtonian fluid (liquids and gases) dynamics. Steady and unsteady flow, laminar and turbulent flow. Bernoulli's principle. Viscosity. Vortices. Drag, drag force, Stokes' drag. Airplane wings, lift. Principles of water turbines. Non-Newtonian behaviour. Free vibration with damping, forced vibration, resonance. Mechanical waves, wave function, physical properties of waves. Transmission, reflection, interference, standing waves. Acoustic waves, shock waves, musical instruments.

Számonkérés

Kollokvium

Számonkérés angol

Examination

Irodalom

Tasnádi Péter – Skrapits Lajos – Bérces György: Általános fizika, Mechanika I.-II.;(Dialóg Campus Kiadó, 2004),Budó Ágoston: Kísérleti fizika I. (Tankönyvkiadó, 2004);Ajánlott irodalom:Scheck F.: Mechanics (Springer, 1994);Baranyi Károly: A fizikai gondolkodás iskolája 1. (Akadémiai Kiadó, 1992);Feynman: Mai fizika I-II. (Műszaki Könyvkiadó, 1971