Γενική Φυσική. Κίνηση & συστήματα αναφοράς. Η κίνηση. Η κίνηση. Η κίνηση. Η κίνηση 24/9/2014. Κίνηση και συστήματα αναφοράς. Κωνσταντίνος Χ.

Σχετικά έγγραφα
13 Γενική Μηχανική 1 Γενικότητες Κινηματική του Υλικού Σημείου 15/9/2014

1. Υλικό σημείο 2. Τροχιά διάνυσμα θέσης 3. Η μετατόπιση 4. ιάγραμμα θέσης χρόνου 5. Η ταχύτητα στην ευθύγραμμη κίνηση. 24-Σεπ-14.

ΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗ ΦΥΣΙΚΗΣ Α ΛΥΚΕΙΟΥ

Κεφάλαιο 1 : Μετασχηματισμοί Γαλιλαίου.

ΒΑΡΥΤΙΚΟ ΠΕΔΙΟ. Young Ζήσος Κεφ.8

kg(χιλιόγραμμο) s(δευτερόλεπτο) Ένταση ηλεκτρικού πεδίου Α(Αμπέρ) Ένταση φωτεινής πηγής cd (καντέλα) Ποσότητα χημικής ουσίας mole(μόλ)

Φυσική για Μηχανικούς

ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΕΝΟΤΗΤΑ 1. ΚΕ Φ ΑΛ ΑΙ Ο 2 : Περ ιγ ραφ ή της κ ίν ησ ης

1.1.3 t. t = t2 - t x2 - x1. x = x2 x

Φυσική Β Γυμνασίου ΔΥΝΑΜΕΙΣ

Φυσική Β Γυμνασίου - Κεφάλαιο 2: Κινήσεις ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2: ΚΙΝΗΣΕΙΣ. Φυσική Β Γυμνασίου

Μέγεθος είναι κάθε ποσότητα που μπορεί να μετρηθεί.

ENOTHTA 1.1 ΕΥΘΥΓΡΑΜΜΗ ΚΙΝΗΣΗ

, όταν f είναι μια συνάρτηση παραγωγίσιμη στο x. 0, τότε ονομάζουμε ρυθμό μεταβολής του y ως προς το x στο σημείο x. 0 την παράγωγο f ( x 0

Μαθηματική Εισαγωγή Συναρτήσεις

Θέση-Μετατόπιση -ταχύτητα

Φυσικό Τμήμα Παν/μιο Ιωαννίνων - Ειδική Σχετικότητα - Λυμένα Προβλήματα - ΙI

Μαθηματική Εισαγωγή Συναρτήσεις

Φυσική για Μηχανικούς

ΕΡΓΑΣΙΑ 3 η. Παράδοση Οι ασκήσεις είναι βαθμολογικά ισοδύναμες

Ο χώρος. 1.Μονοδιάστατη κίνηση

ΦΥΣΙΚΗ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ

0. Η ) λέγεται επιτάχυνση του κινητού τη χρονική στιγμή t 0 και συμβολίζεται με t ). Είναι δηλαδή : t ) v t ) S t ).

Αριθμητικός υπολογισμός τροχιών σωμάτων στη γεωμετρία Schwarzschild. Κουλούρης Κωνσταντίνος

Τμήμα Φυσικής Πανεπιστημίου Κύπρου Χειμερινό Εξάμηνο 2016/2017 ΦΥΣ102 Φυσική για Χημικούς Διδάσκων: Μάριος Κώστα. ΔΙΑΛΕΞΗ 09 Ροπή Αδρανείας Στροφορμή

Η ΚΙΝΗΣΗ ΣΩΜΑΤΙΟ Ή ΥΛΙΚΟ ΣΗΜΕΙΟ Ή ΣΗΜΕΙΑΚΟ ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΟ

Καρτεσιανές συντεταγμένες Γραφική παράσταση συνάρτησης

ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ. Η ενέργεια ταλάντωσης ενός κυλιόμενου κυλίνδρου

6.1 ΠΑΡΑΣΤΑΣΗ ΣΗΜΕΙΩΝ ΣΤΟ ΕΠΙΠΕ Ο

ΚΙΝΗΜΑΤΙΚΗ ΥΛΙΚΟΥ ΣΗΜΕΙΟΥ ΣΕ ΜΙΑ ΔΙΑΣΤΑΣΗ

ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΑ «ΠΡΟΟΔΟΣ» ΚΥΡΙΑΚΗ 22 ΝΟΕΜΒΡΙΟΥ 2015 ΓΡΑΠΤΗ ΕΞΕΤΑΣΗ ΣΤΟ ΜΑΘΗΜΑ «ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ» Γ ΛΥΚΕΙΟΥ

ΦΥΣΙΚΗ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ

Τμήμα Φυσικής, Παν/μιο Ιωαννίνων, Ειδική Σχετικότητα, Διάλεξη 5 Οι Μετασχηματισμοί του Lorentz και η Συστολή του μήκους

ΠΡΟΛΟΓΟΣ. Εκφράζω προς όλους τις θερμές ευχαριστίες μου για την συνεργασία και την βοήθειά τους στην προετοιμασία του τεύχους αυτού.

0 είναι η παράγωγος v ( t 0

ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΣΤΕΡΕΟ ΣΩΜΑ. Ταυτόχρονη διατήρηση της ορμής και της στροφορμής σε κρούση

Φυσική Ι Ακαδημαϊκή Χρονιά Α. Καραμπαρμπούνης

Τμήμα Φυσικής Πανεπιστημίου Κύπρου Χειμερινό Εξάμηνο 2016/2017 ΦΥΣ102 Φυσική για Χημικούς Διδάσκων: Μάριος Κώστα. ΔΙΑΛΕΞΗ 03 Νόμοι κίνησης του Νεύτωνα

β) Ε Φ Α Ρ Μ Ο Γ Η 1 2 α)

Κ Ε Φ Α Λ Α Ι Ο 1ο Ε Υ Θ Υ Γ Ρ Α Μ Μ Η Κ Ι Ν Η Σ Η

ΡΥΘΜΟΣ ΜΕΤΑΒΟΛΗΣ ΣΥΝΑΡΤΗΣΗΣ

Γραφική επίλυση γραμμικού συστήματος με δύο αγνώστους.

Φυσική για Μηχανικούς

2 ο Μάθημα Κίνηση στο επίπεδο

Γενική Φυσική. Ελεύθερη πτώση & οριζόντια βολή. Σύνθετη κίνηση. Ελεύθερη πτώση & οριζόντια βολή ... Κωνσταντίνος Χ. Παύλου 1

1. Τι είναι η Κινηματική; Ποια κίνηση ονομάζεται ευθύγραμμη;

Φυσικά μεγέθη. Φυσική α λυκείου ΕΙΣΑΓΩΓΗ. Όλα τα φυσικά μεγέθη τα χωρίζουμε σε δύο κατηγορίες : Α. τα μονόμετρα. Β.

15 ος Πανελλήνιος Μαθητικός Διαγωνισµός Αστρονοµίας και Διαστηµικής 2010 Θέµατα για το Γυµνάσιο

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ 05 ΦΥΣΙΚΗ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ Διάρκεια: 3 ώρες ΣΥΝΟΛΟ ΣΕΛΙ ΩΝ: ΠΕΝΤΕ (5) U β A

ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΟΡΙΖΟΝΤΙΑ ΒΟΛΗ ΘΕΩΡΙΑ

Τμήμα Φυσικής Πανεπιστημίου Κύπρου Χειμερινό Εξάμηνο 2016/2017 ΦΥΣ102 Φυσική για Χημικούς Διδάσκων: Μάριος Κώστα

1.1 ΓΡΑΜΜΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

ΕΙΔΙΚΗ ΘΕΩΡΙΑ ΤΗΣ ΣΧΕΤΙΚΟΤΗΤΑΣ

Ο ΧΩΡΟΣ ΚΑΙ Ο ΧΡΟΝΟΣ

Καρτεσιανές συντεταγμένες Γραφική παράσταση συνάρτησης

ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΓΙΑ ΕΠΑΝΑΛΗΨΗ Ασκήσεις σχολικού βιβλίου σελίδας

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΠΟΛΛΑΠΛΗΣ ΕΠΙΛΟΓΗΣ

Κεφάλαιο 11 Στροφορμή

4 Αρμονικές Ταλαντώσεις 1 γενικά 17/9/2014

Φυσική για Μηχανικούς

Γενική Φυσική. Ελεύθερη πτώση & οριζόντια βολή. Ελεύθερη πτώση & οριζόντια βολή. Κωνσταντίνος Χ. Παύλου 1

Βαρύτητα Βαρύτητα Κεφ. 12

Κυριακή, 17 Μαίου, 2009 Ώρα: 10:00-12:30 ΠΡΟΣΕΙΝΟΜΕΝΕ ΛΤΕΙ

4 Αρμονικές Ταλαντώσεις 1 γενικά 17/9/2014

ΠΑΡΑΓΡΑΦΟΣ Α.3.2 ΚΑΡΤΕΣΙΑΝΕΣ ΣΥΝΤΕΤΑΓΜΕΝΕΣ Α. ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ. Μας δίνουν ένα σημείο Μ στο επίπεδο.για να προσδιορίσουμε την θέση του κάνουμε τα εξής :

Μάθηµα 4 ο : ορυφορικές τροχιές

ΣΧΕΤΙΚΟΤΗΤΑ Μετασχηματισμοί Γαλιλαίου. (Κλασική θεώρηση) αφού σύμφωνα με τα πειράματα Mickelson-Morley είναι c =c.

ΕΡΓΑΣΙΑ ΧΡΙΣΤΟΥΓΕΝΝΩΝ ΦΥΣΙΚΗ ΠΡΟΕΤΟΙΜΑΣΙΑΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ 25/12/2016 ΘΕΜΑ 1 Στις παρακάτω ερωτήσεις 1-7 να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθµό της

1ο τεταρτημόριο x>0,y>0 Ν Β

2 ο Μάθημα Κίνηση στο επίπεδο

ΜΑΘΗΜΑ / ΤΑΞΗ : ΦΥΣΙΚΗ / Α ΛΥΚΕΙΟΥ ΣΕΙΡΑ: Α ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 19/10/2014 ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑΤΟΣ: Άρχων Μάρκος, Γεράσης Δημήτρης, Τζαγκαράκης Γιάννης

Καρτεσιανές συντεταγμένες Γραφική παράσταση συνάρτησης Εφαρμογές

Φυσική για Μηχανικούς

Έργο Δύναμης Έργο σταθερής δύναμης

Φυσική για Μηχανικούς

Οι νόμοι των δυνάμεων

Τοπικός Μαθητικός Διαγωνισμός EUSO

ΦΥΣΙΚΗ Ι. ΤΜΗΜΑ Α Ευστάθιος. Κωνσταντίνος Βελλίδης ΕΚΠΑ, ΤΜΗΜΑ ΧΗΜΕΙΑΣ, Στυλιάρης


Κεφάλαιο Χώρος, Διανύσματα, Διανυσματικές εξισώσεις, Συστήματα Συντεταγμένων.

Κεφάλαιο 4. Νόμοι κίνησης του Νεύτωνα

ΜΕΤΡΗΣΗ ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΗ ΕΣΩΤΕΡΙΚΗΣ ΤΡΙΒΗΣ

13 Γενική Μηχανική 2 Δυνάμεις Nόμοι του Newton 15/9/2014

ΜΑΓΝΗΤΙΚΟ ΠΕΔΙΟ ΦΑΙΝΟΜΕΝΟ DOPPLER

13 Γενική Μηχανική 2 Δυνάμεις Nόμοι του Newton 15/9/2014

Κεφάλαιο 6β. Περιστροφή στερεού σώματος γύρω από σταθερό άξονα

Φυσική για Μηχανικούς

Η έννοια της γραμμικής εξίσωσης


Φυσική για Μηχανικούς

Μετατόπιση, είναι η αλλαγή (μεταβολή) της θέσης ενός κινητού. Η μετατόπιση εκφράζει την απόσταση των δύο θέσεων μεταξύ των οποίων κινήθηκε το κινητό.

Κεφάλαιο 4 Δυναµική: Νόµοι Κίνησης του Νεύτωνα

ΘΕΜΑ Α. Αρχή 1 ης Σελίδας

1.2 Συντεταγμένες στο Επίπεδο

ΘΕΩΡΗΤΙΚΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ Ι - ΙΟΥΝΙΟΣ 2013 ΘΕΜΑΤΑ και ΛΥΣΕΙΣ

Δυναμική Συστήματος Σωμάτων

ΕΙΣΑΓΩΓΗ Γεωδαιτική Αστρονομία (Geodetic Astronomy) τρεις δύο γεωειδούς ουράνια σφαίρα

4. 1 Η ΣΥΝΑΡΤΗΣΗ Y=AX 2 ME A 0

Φυσική για Μηχανικούς

Transcript:

Γενική Φυσική Κίνηση & συστήματα αναφοράς Κωνσταντίνος Χ. Παύλου Φυσικός Ραδιοηλεκτρολόγος (MSc) Καστοριά, Σεπτέμβριος 14 1. Κίνηση 2. Συστήματα αναφοράς 3. Συστήματα συντεταγμένων 4. Αδρανειακό σύστημα αναφοράς Η γη κινείται γύρω από τον ήλιο. Ο ήλιος κινείται μέσα στον γαλαξία μας (milky way). Ο γαλαξίας μας κινείται ανάμεσα στους υπόλοιπους γαλαξίες. Σε κάθε σώμα στη φύση, και κάτω από οποιεσδήποτε συνθήκες, τα στοιχειώδη μέρη που το αποτελούν κινούνται. Τα μόρια κάθε τμήματος της ύλης κινούνται 3 4 Σε κάθε σώμα στη φύση, και κάτω από οποιεσδήποτε συνθήκες, τα στοιχειώδη μέρη που το αποτελούν κινούνται. Τα μόρια κάθε τμήματος της ύλης κινούνται Τα άτομα αυτών των μορίων κινούνται Τα ηλεκτρόνια των ατόμων κινούνται Μηχανική κίνηση: μετατόπιση των σωμάτων σε σχέση με κάποια άλλα τα οποία αυθαίρετα θεωρούμε ακίνητα. είναι έννοια σχετική. 5 6 Κωνσταντίνος Χ. Παύλου 1

Ποιος κινείται; Ποιος κινείται; Η ταχύτητα ενός αντικειμένου δεν εξαρτάται μόνο από την κίνηση του αντικειμένου αλλά και από την κίνηση του παρατηρητή. Παραδείγματα: Η βροχή φαίνεται να πέφτει υπό γωνία θ όταν ο παρατηρητής κινείται οριζόντια. Η σχετική ταχύτητα δυο οδηγών που κινούνται με 55 km/h στην ίδια κατεύθυνση είναι 0. 7 8 9 10 Σύστημα αναφοράς Για τη μελέτη της κίνησης επιλέγουμε ένα σύστημα αναφοράς. Η τροχιά της Σελήνης Πρακτικά χρησιμοποιούμε ένα σύστημα συντεταγμένων, δηλ ορίζουμε μια αμφιμονότιμη απεικόνιση μεταξύ των σημείων του χώρου και των διατεταγμένων τριάδων (, y, z). 11 12 Κωνσταντίνος Χ. Παύλου 2

Σύστημα αναφοράς Τα συστήματα αναφοράς συνδέονται πάντα με κάποιο σώμα, αφού ο χώρος χωρίς σώματα δε νοείται. Άρα: ένα σώμα κινείται όταν αλλάζει θέση ως προς κάποιο σύστημα αναφοράς. Σύστημα αναφοράς Στο μεγαλύτερο μέρος της φυσικής υπάρχουν προτάσεις σχετικές με θέσεις στο χώρο. Για να καθορίσουμε τη θέση ενός σημείου: σε μια γραμμή χρειαζόμαστε μια συντεταγμένη, σε ένα επίπεδο χρειάζονται δύο και στον τρισδιάστατο χώρο απαιτούνται τρεις συντεταγμένες. 13 14 Ένα σύστημα συντεταγμένων αποτελείται από 1. Ένα ορισμένο σημείο, την αρχή 2. Καθορισμένες διευθύνσεις ή άξονες, 3. Οδηγίες που ορίζουν πως θα καθορίζονται τα σημεία στο χώρο ως προς την αρχή και τους άξονες. Το Η Οι αρχή άξονες οδηγίες σημείο (1) (2) y y 1 P y 2 O 2 1 15 16 y y 1 P y 2 O 2 1 Ο αριθμός συστημάτων συντεταγμένων που μπορούν να οριστούν είναι απεριόριστος. Υπάρχουν πολλά ειδικά συστήματα συντεταγμένων που είναι κατάλληλα για ειδικά προβλήματα. Σχετικά λίγα συστήματα χρησιμοποιούνται πλατιά πάντως. Ανάμεσα στα πιο συνηθισμένα είναι το καρτεσιανό, το πολικό, το κυλινδρικό και το σφαιρικό. 17 18 Κωνσταντίνος Χ. Παύλου 3

Α Β Γ Α Β Γ Για τον καθορισμό τού άξονα θα πρέπει να καθορίσουμε την αρχή του και μια μονάδα μέτρησης. Υπενθυμίζεται ότι η έννοια του προσανατολισμού εμπεριέχεται στην έννοια του άξονα. / m 0 0 1 1 Ο καθορισμός του άξονα μπορεί να γίνει με άπειρους (!!!) τρόπους. 1 0 / m 19 (c) Κωνσταντίνος Χ. Παύλου 20 (c) Κωνσταντίνος Χ. Παύλου Η επιλογή του άξονα είναι δικό μας θέμα και τα κριτήρια που ακολουθούμε είναι τα εξής (ένα): Α Β Γ Να κάνουμε τη ζωή μας εύκολη: / m 0 1 0 1 1 0 / m / m 1. Η διεύθυνση του άξονα να συμπίπτει με τη διεύθυνση της κίνησης. 2. Η αρχή του άξονα να τοποθετείται στην αρχική θέση του σώματος. 3. Η φορά του άξονα να συμπίπτει με την (αρχική) φορά κίνησης. 21 (c) Κωνσταντίνος Χ. Παύλου 22 Καρτεσιανό σύστημα Όταν ένα αντικείμενο κινείται όχι πάνω σε μια ευθεία γραμμή, αλλά στο επίπεδο, τότε μπορούμε πολύ εύκολα να προσδιορίσουμε τη θέση του χρησιμοποιώντας ένα σύστημα δύο αξόνων. 23 24 Κωνσταντίνος Χ. Παύλου 4

Καρτεσιανό σύστημα Ονομάζεται και ορθογώνιο σύστημα συντεταγμένων Τα σημεία σημειώνονται (, y) Προσέξτε ότι το ζευγάρι των αριθμών και y είναι διατεταγμένο, πράγμα που σημαίνει ότι πρώτα γράφουμε τον αριθμό και μετά τον αριθμό y. Ο αριθμός ονομάζεται τετμημένη και ο y τεταγμένη Οι δύο άξονες δεν είναι ανάγκη να είναι κάθετοι μεταξύ τους. Ούτε επίσης να έχουν την ίδια κλίμακα. Εμείς στα επόμενα, πάντα θα θεωρούμε ότι οι άξονες είναι μεταξύ τους κάθετοι. Καρτεσιανές & πολικές συντεταγμένες 2 2 y r y,, y r, r, y r 25 26 Αδρανειακά συστήματα Οι νόμοι της κλασικής μηχανικής (του Newton) ισχύουν για ακίνητα ή για κινούμενα με σταθερή ταχύτητα, συστήματα αναφοράς. Αυτά ονομάζονται αδρανειακά συστήματα αναφοράς. Σχετική κίνηση Our understanding of relative motion has many applications. Consider the motion of a boat across a river. Usually captain want to arrive at a specific point on the other side. Once disconnected from the shore, the boat will move in the reference frame of the river. The boat will need to head into the current in order to arrive at its destination. 27 28 Σχετική κίνηση Σχετική κίνηση Another eample of relative motion is the motion of airplanes. Runways are fied in the reference frame of the earth, while airplanes fly in a reference attached to the air. On landing the airplane needs to transition from the motion in the air to motion on the ground. This can be tricky when there are strong cross winds with respect to the runway. 29 30 Κωνσταντίνος Χ. Παύλου 5

Συντεταγμένες στο χώρο Σφαιρικές συντεταγμένες Καρτεσιανές Σφαιρικές 31 32 Κωνσταντίνος Χ. Παύλου 6