Μηχανική
Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων
Τμήμα Φυσικής
Έτος: 2014-2015
Διδάσκων: Νικόλαος Παπανικολάου
Περιγραφή Μαθήματος
Το μάθημα στοχεύει να παρουσιάσει στους σπουδαστές τις θεμελιώδεις έννοιες και αρχές της Μηχανικής και να τους βοηθήσει να εμβαθύνουν σε αυτές με πολλές εφαρμογές από τον πραγματικό κόσμο. Δίνεται επίσης σημασία στην μεθοδολογία και επίλυση ποσοτικών προβλημάτων. Το μάθημα στοχεύει να εμβαθύνει σε γνωστικά αντικείμενα όπως: τρεις Νόμοι του Νεύτωνα και σημασία τους στο οικοδόμημα της Κλασσικής Μηχανικής, αρχές διατήρησης (μηχανικής ενέργειας, ορμής, στροφορμής) και προϋποθέσεις ισχύος αυτών, κίνηση υλικού σημείου και στερεού σώματος, ταλαντώσεις, ρευστομηχανική.
Video-Διαλέξεις
Διάλεξη 01: Εισαγωγή, μετρήσεις και μοντέλα (2014-10-07)
Φυσικό σύστημα, μοντέλα, μονάδα μέτρησης, διεθνές σύστημα μονάδων (SI), εκτιμήσεις τάξης μεγέθους.
Διάλεξη 02: Διανύσματα - Εξωτερικό γινόμενο διανυσμάτων (2014-10-08)
Χρήση διανυσμάτων στη φυσική, πράξεις επί των διανυσμάτων, εσωτερικό και εξωτερικό γινόμενο διανυσμάτων.
Διάλεξη 03: Ασκήσεις επί των διανυσμάτων (2014-10-09)
Διάλεξη 04: Ευθύγραμμη κίνηση και εφαρμογές (2014-10-14)
Μετατόπιση, μέση και στιγμιαία ταχύτητα, μέση και στιγμιαία επιτάχυνση, διαγράμματα, κίνηση με σταθερή επιτάχυνση, ελεύθερη πτώση, ταχύτητα και θέση μέσω ολοκλήρωσης.
Διάλεξη 05: Ασκήσεις για την κίνηση σε μια διάσταση (2014-10-16)
Διάλεξη 06: Κίνηση σε δύο και τρεις διαστάσεις και εφαρμογές (2014-10-21)
Διάνυσμα θέσης, ταχύτητας, επιτάχυνσης, βολές, μέγιστο ύψος, βεληνεκές, κυκλική κίνηση, κεντρομόλος επιτάχυνση, μη ομαλή κυκλική κίνηση, σχετική ταχύτητα σε δύο και τρεις διαστάσεις.
Διάλεξη 07: Ασκήσεις για την κίνηση στο επίπεδο και στο χώρο (2014-10-23)
Διάλεξη 08: Νόμοι κίνησης του Νεύτωνα (2014-10-27)
Επαλληλία δυνάμεων, συνιστώσες δύναμης, Νόμοι κίνησης του Νεύτωνα, δύναμη και αλληλεπιδράσεις, αδρανειακά συστήματα αναφοράς, μάζα και δύναμη, μάζα και βάρος, μεταβολή του g με τη θέση.
Διάλεξη 09: Ασκήσεις στους νόμους του Νεύτωνα (2014-10-30)
Διάλεξη 10: Εφαρμογές των νόμων του Νεύτωνα, τριβή, κυκλική κίνηση (2014-11-04)
Διάλεξη 11: Ασκήσεις στην τριβή και κυκλική κίνηση (2014-11-06)
Εφαρμογές των νόμων του Νεύτωνα, δυνάμεις τριβής, κινητική και στατική τριβή, αντίσταση ρευστού και οριακή ταχύτητα, δυναμική της κυκλικής κίνησης κίνηση σε οριζόντια και κεκλιμένη στροφή, θεμελιώδεις δυνάμεις στη φύση.
Διάλεξη 12: Έργο, κινητική ενέργεια, ισχύς, θεώρημα έργου-κινητικής ενέργειας - Ασκήσεις (2014-11-11)
Έργο σε μονοδιάστατη κίνηση, δυσδιάστατη κίνηση, κινητική ενέργεια, θεώρημα έργου-κινητικής ενέργειας, έργο και ενέργεια μεταβαλλόμενων δυνάμεων, ισχύς, σχέση δύναμης και ισχύος.
Διάλεξη 13: Ασκήσεις στο έργο, κινητική ενέργεια, ισχύς, θεώρημα έργου-κινητικής ενέργειας (2014-11-13)
Διάλεξη 14: Δυναμική ενέργεια, διατήρηση της ενέργειας και εφαρμογές (2014-11-18)
Βαρυτική δυναμική ενέργεια, ελαστική δυναμική ενέργεια, διατηρητικές και μη δυνάμεις, σχέση δύναμης-δυναμικής ενέργειας, θεώρημα διατήρησης της μηχανικής ενέργειας, καμπύλες δυναμικής ενέργειας.
Διάλεξη 15: Ασκήσεις στη δυναμική ενέργεια, διατήρηση της ενέργειας (2014-11-20)
Διάλεξη 16: Ορμή – Κρούσεις - Κέντρο μάζας (2015-11-25)
Ορμή, κρούσεις , θεώρημα διατήρησης της ορμής, ελαστικές και μη ελαστικές κρούσεις, ώθηση, κέντρο μάζας, κίνηση κέντρου μάζας, εξωτερικές δυνάμεις και κίνηση κέντρου μάζας, προώθηση πυραύλου.
Διάλεξη 17: Ασκήσεις στο κεφάλαιο Ορμή- Κρούσεις- Κέντρο μάζας (2014-11-27)
Διάλεξη 18: Περιστροφική κίνηση, ροπή αδράνειας (2014-12-02)
Κινηματική της περιστροφής, γωνιακή ταχύτητα, γωνιακή επιτάχυνση, σχέση γραμμικής και γωνιακής κινηματικής, ενέργεια σε περιστροφική κίνηση, ροπή αδράνειας, θεώρημα παραλλήλων αξόνων, υπολογισμοί ροπής αδράνειας.
Διάλεξη 19: Ασκήσεις στη περιστροφική κίνηση, ροπή αδράνειας (2014-12-04)
Διάλεξη 20: Δυναμική της περιστροφικής κίνησης, στροφορμή - Ασκήσεις (2014-12-09)
Διάλεξη 21: Ασκήσεις στη δυναμική της περιστροφικής κίνησης – Στροφορμή (2014-12-11)
Ροπή, ροπή και γωνιακή επιτάχυνση στερεού σώματος, περιστροφή στερεού σώματος γύρω από κινούμενο άξονα, έργο και ισχύς στην περιστροφική κίνηση, στροφορμή, αρχή διατήρησης της στροφορμής, γυροσκόπια και μετάπτωση.
Διάλεξη 22: Ταλαντώσεις (2014-12-16)
Περιοδική κίνηση, απλή αρμονική ταλάντωση, διαφορική εξίσωση αρμονικής ταλάντωσης, ενέργεια στην απλή αρμονική κίνηση, γωνιακή απλή αρμονική κίνηση, απλό εκκρεμές, φυσικό εκκρεμές, αποσβενόμενες ταλαντώσεις, συντονισμός.
Διάλεξη 23: Ασκήσεις επί των ταλαντώσεων (2014-12-18)
Διάλεξη 24: Στατική των ρευστών - Ασκήσεις στη στατική των ρευστών (2015-01-08)
Μηχανική των ρευστών, πυκνότητα, πίεση σε ρευστό, υδροστατική, αρχή του Pascal, άνωση, αρχή του Αρχιμήδη.
Διάλεξη 25: Δυναμική των ρευστών - Ασκήσεις στη στατική των ρευστών (2015-01-13)
Δυναμική ρευστών, ιδανικό ρευστό, μόνιμη ροή, ρευματική γραμμή, σωλήνας ροής ή φλέβα, στρωτή και τυρβώδης ροή, εξίσωση συνέχειας, εξίσωση του Bernoulli, πραγματικά ρευστά, ιξώδες.