1ο εξάμηνο


Μάθημα: Μηχανική



Κωδικός Μαθήματος: ΜΚH3
Επίπεδο Μαθήματος: Προπτυχιακό
Είδος Μαθήματος: Υποχρεωτικό
Εξάμηνο: 1
Κατεύθυνση: Μάθημα κορμού
Ομάδα: Υποχρεωτικό κατεύθυνσης
Διδακτικές Μονάδες: 4
Ώρες διδασκαλίας: 4
Ιστοσελίδα: eclass.uowm.gr
Γλώσσα διδασκαλίας:Ελληνική
Περιεχόμενο:
  1. Εισαγωγή: Πρότυπα και μονάδες, σημαντικά ψηφία, διανύσματα και συστήματα συντεταγμένων
  2. Κίνηση σε μια διάσταση, ελεύθερη πτώση.
  3. Κίνηση στο επίπεδο, κίνηση βλήματος, κυκλική κίνηση, σχετική ταχύτητα. 
  4. Νόμοι κίνησης του Νεύτωνα: ισορροπία σωματιδίου και ο πρώτος νόμος του Νεύτωνα, μάζα και δεύτερος νόμος, τρίτος νόμος του Νεύτωνα, δυνάμεις επαφής και τριβής, δυναμική της κυκλικής κίνησης.
  5. Έργο και κινητική ενέργεια: Διατήρηση της ενέργειας, έργο μεταβαλλόμενης δύναμης, ισχύς.
  6. Δυναμική ενέργεια: Διατηρητικές και μη διατηρητικές δυνάμεις, δύναμη και δυναμική ενέργεια, ενεργειακά διαγράμματα,  και
  7. Ορμή και ώθηση: Διατήρηση της ορμής, κρούσεις, κίνηση του κέντρου μάζας, κίνηση συστημάτων μεταβαλλόμενης μάζας (προώθηση πυραύλου). 
  8. Στερεό Σώμα: Κέντρο μάζας, ροπή αδράνειας, ροπή και δυναμική στερεών σωμάτων, έργο και ισχύς στην περιστροφική κίνηση, στροφορμή, διατήρηση της στροφορμής, γυροσκόπια.
  9. Βαρύτητα: Βαρυτικό πεδίο, κίνηση δορυφόρων, νόμοι του Kepler, σφαιρικές κατανομές μάζας.
  10. 10.Ταλαντώσεις: ενέργεια στην απλή αρμονική ταλάντωση, φυσικό εκκρεμές, ταλαντωτής με απόσβεση, εξαναγκασμένες ταλαντώσεις, συντονισμός. Μηχανικά κύματα: Μαθηματική περιγραφή, είδη και ταχύτητα κυμάτων, ηχητικά κύματα, ενέργεια στην κυματική κίνηση.
  11. 11.Επαλληλία και κανονικοί τρόποι ταλάντωση: Εγκάρσια στάσιμα κύματα και κανονικοί τρόποι ταλάντωσης χορδής, διαμήκη εγκάρσια κύματα και κανονικοί τρόποι ταλάντωσης στήλης αέρα, συμβολή κυμάτων, συντονισμός.
Αναμενόμενα μαθησιακά αποτελέσματα:

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος ο φοιτητής/τρια θα είναι σε θέση:

  • να μπορεί να χρησιμοποιεί τα διανύσματα για την ανάλυση προβλημάτων κίνησης,
  • να κατανοεί τα μαθηματικά της θέσης, της ταχύτητας και της επιτάχυνσης και να χρησιμοποιεί τη γραφική απεικόνιση της κίνησης,
  • να σχεδιάζει διαγράμματα ελευθέρου σώματος, να επιλύει δυναμικά προβλήματα και προβλήματα ισορροπίας και να κατανοεί τη σχέση μεταξύ δύναμης και κίνησης σε μια και δύο διαστάσεις,
  • να αναλύει προβλήματα έκρηξης και κρούσεων χρησιμοποιώντας τις έννοιες της ώθησης και της ορμής και να μπορεί να λύνει την εξίσωση κίνησης σώματος μεταβαλλόμενης μάζας,
  • να χρησιμοποιεί τις έννοιες της κινητικής και δυναμικής ενέργειας και να λύνει προβλήματα χρησιμοποιώντας το νόμο της διατήρησης της μηχανικής ενέργειας,
  • να λύνει προβλήματα κεντρικής κίνησης υπό την επίδραση δυνάμεων αντιστρόφου τετραγώνου της απόστασης και να χρησιμοποιεί το νόμο της βαρύτητας του Νεύτωνα για τον υπολογισμό τροχιών,
  • να υπολογίζει τη ροπή δύναμης και τη ροπή αδράνειας στερεών σωμάτων σύνθετου σχήματος και να αναλύει την περιστροφή τους γύρω από άξονα,
  • να χρησιμοποιεί τη διανυσματική ανάλυση για την περιγραφή της περιστροφικής κίνησης,
  • να αναλύει την κίνηση ενός σώματος υπό την επίδραση δυνάμεων επαναφοράς και να εκτιμά τις συνθήκες συντονισμού,
  • να χειρίζεται το μαθηματικό φορμαλισμό και να κάνει υπολογισμούς σε προβλήματα μηχανικών κυμάτων,
  • να βρίσκει τους κανονικούς τρόπους ταλάντωσης στάσιμων κυμάτων και να περιγράφει μαθηματικά την κατάσταση συμβολής δύο τρεχόντων κυμάτων.
Προαπαιτούμενα:

Μαθηματική Ανάλυση I

Μέθοδοι Διδασκαλίας:

Διαλέξεις θεωρίας (2 ώρες/εβδ)

Φροντιστηριακές ασκήσεις (2 ώρες/εβδ)

Αξιολόγηση:

-

Βιβλιογραφία:
  1. Young H. “Πανεπιστημιακή Φυσική, A’ Τόμος: Μηχανική, Θερμοδυναμική”, Κωδικός Βιβλίου στον Εύδοξο: 68387875.
  2. Halliday David, Resnick Robert, Walker Jearl, “Φυσική, 1ος τόμος: Μηχανική, Κυματική, Θερμοδυναμική”, Κωδικός Βιβλίου στον Εύδοξο: 33074351.
  3. Knight D. Randall, “ΦΥΣΙΚΗ για Επιστήμονες και Μηχανικούς-ΤΟΜΟΣ ΙΒ: Μηχανική, Κύματα, Οπτική”, Κωδικός Βιβλίου στον Εύδοξο: 77118229.