Fizika 1 : mehanika - valovi - toplina / 1. dio. - Cindro, Nikola (Zagreb : Školska knjiga, 1980)
Mjerenje fizikalnih veličina. Mjerni sustavi. Fizikalne veličine. Opažanja fizikalnih pojava. Osnovne fizikalne veličine. Mjerni sustavi i jedinice. Metrički mjerni sustav; historijat. Internacionalni sustav mjera (SI). Definicija osnovnih SI jedinica. Dimenzije i nazivi jedinica za izvedene fizikalne veličine u SI sustavu. Drugi mjerni sustavi u fizici i tehnici. Neke fizikalne jedinice izvan mjernih sustava. Kinematika. Gibanje. Grafičko prikazivanje gibanja točke; osnovne kinetičke veličine. Grafičko prikazivanje gibanja; put kao vektor. Brzina; srednja i trenutna brzina. Akceleracije. Put i brzina u integralnom obliku. Jednoliko i jednoliko ubrzano gibanje po pravcu. Slobodni pad. Slaganje gibanja; nepravocrtno gibanje. Komponente gibanja; princip superpozicije. Vektorski prikaz gibanja. Primjer složenog gibanja; horizontalni hitac. Dinamika. Historijski uvod. Newtonovi aksiomi - osnovni zakoni gibanja. Sila i masa. Prvi Newtonov aksiom - zakon tromosti. Drugi Newtonov aksiom - zakon sile. Troma i teška masa; težina. Treći Newtonov aksiom - zakon akcije i reakcije. Newtonovi aksiomi: primjeri. Značenje Newtonovih aksioma u fizici. Impuls i količina gibanja. Količina gibanja sustava čestica; centar masa. Zakon o sačuvanju količine gibanja. Eksperimentalne potvrde zakona o sačuvanju količine gibanja; raketa. Radnja i energija. Radnja. Matematička definicija radnje. Jedinice za radnju; primjeri. Kinetička energija. Potencijalna energija. Apsolutne vrijednosti potencijalne i kinetičke energije. Sačuvanje energije. Zakon o sačuvanju energije u mehanici. Konzervativne i disipativne sile. Snaga. Snaga i brzina. Sraz. Elastični sraz. Neelastični sraz. Primjeri sraza. Kružno gibanje. Kružno gibanje materijalne točke; kinematika. Jednoliko kružno gibanje. Brzina pri kružnom gibanju. Komponente akceleracije pri kružnom gibanju. Analogija kružnog i pravocrtnog gibanja. Kružno gibanje materijalne točke; dinamika. Centripetalna sila. Dinamika u rotirajućem sustavu; centrifugalna sila; neinercijalne sile. Coriolisova sila. Rotacija krutog tijela oko čvrste osi. Translacija i rotacija. Moment sile. Drugi Newtonov zakon za rotaciju. Moment tromosti. Teorem o paralelnim osima; moment tromosti pojedinih tijela. Radnja i kinetička energija pri rotaciji. Moment vrtnje. Definicija aksialnog momenta vrtnje ili momenta količine gibanja. Zakon o održanju momenta vrtnje. Rotacije krutog tijela oko čvrste točke; zvrk. Ravnoteža. Ravnoteža u odsustvu trenja. Uvjeti ravnoteže. Vrste ravnoteže. Ravnoteža u prisustvu trenja. Trenje. Statičko i kinematičko trenje; koeficijent trenja. Rezultanta djelovanja paralelnih sila na tijelo; težište. Par ili spreg sila. Gravitacija. Newtonov zakon gravitacije. Keplerovi zakoni. Eksperimentalno određivanje konstante gravitacije G; Cavendishova vaga. Gravitacijsko polje. Teška i troma masa. Gravitacijska potencijalna energija. Gravitacijsko polje i gravitacijski potencijal. Elastičnost. Naprezanje. Tlak na površinu čvrstog tijela. Površinsko naprezanje; vlak. Deformacije; elastična svojstva tijela. Naprezanje; deformacije. Elastični moduli; Hookeov zakon. Torzija. Statika fluida. Tlak u fluidu. Pascalov zakon. Pojave tlaka u fluidu. Veličina tlaka u fluidu; hidrostatički tlak. Hidrostatički paradoks. Tlakomjer; Torricellijev pokus. Uzgon. Objašnjenje i veličina uzgona. Arhimedov princip. Pokusi. Dinamika fluida. Viskoznost. Strujanje idealne tekućine. Stacionarno strujanje. Jednadžba strujanja idealnog fluida - Bernoullijeva jednadžba. Primjena Bernoullijeve jednadžbe. Strujanje realnog fluida; viskoznost. Koeficijent viskoznosti. Turbulentna strujanja; vrtlozi. Preslikavanje; Reynoldsov broj. Protjecanje realnih tekućina kroz cijevi. Bernoullijeva jednadžba za realne tekućine. Protjecanje realnog fluida kroz tanku cijev; Poiseuilleov zakon. Stokesov zakon. Dinamički potisak. Površinska napetost. Površinska napetost na slobodnoj granici tekućine. Kvantitativno određivanje površinske napetosti; površinska energija. Minimalne površine. Površinska napetost na granici tekućina - čvrsto tijelo. utjecaj molekularnih sila na oblik površine uz granicu stijenka - tekućina; granični kut. Kapilarnost. Mehanika valova - zvuk. Titranje. Harmonijsko titranje. Elastična sila; definicije. Jednadžba harmonijskog titranja; harmonijski oscilator. Grafički prikaz harmonijskog titranja. Superpozicija harmonijskog titranja Lissajousove krivulje. Prigušeno titranje. Njihalo. Matematičko njihalo. Fizikalno njihalo. Središte udarca. Prisilno titranje: rezonancija. Rezonancija u prirodi. Vezana njihala; prijenos energije kod rezonancije. Modulirano titranje; udari. Valovi. Valno gibanje. Širenje poremećaja u prostoru. Transverzalni i longitudinalni poremećaji. Brzina širenja poremećaja u sredstvu. Energija vala. Pojave pri širenju valova. Interferencija. Huygensov princip. Ogib ili difrakcija. Refleksija valova. Lom valova. Dopplerova pojava. Valna jednadžba. Matematički izraz za valno gibanje. Grupna i fazna brzina. Stojni valovi. Refleksija valova. Stojni val transverzalnog vala. Valovi na užetu; monokord. Stojni val longitudinalnog vala. Zvuk. Zvučne pojave. Priroda zvuka. Jakost zvuka. Ultrazvuk. Mehanički učinci zvuka i ultrazvuka. Jednadžba valova zvuka. Valovi zvuka u prostoru. Interferencija valova zvuka. Rezonancija kod valova zvuka. Akustičnost dvorana, akustički filtri. Toplina. Fenomenološka kalorika. Toplinsko stanje - temperatura. Termometrija. Termometri. Temperaturne skale. Fundamentalne točke. Toplinsko rastezanje tvari. Toplinsko rastezanje čvrstih tijela. Rastezanje tekućina. Toplinska svojstva plinova. Boyle-mariotte-ov zakon. Gay-Lussacovi zakoni toplinskog rastezanja. Jednadžba stanja idealnog plina. Apsolutna temperatura. Konačni oblik jednadžbe plinskog stanja; plinska konstanta. Avogardov zakon. Količina topline. Specifična toplina. Toplinski kapacitet. Kalorimetrija. Pretvaranje topline u radnju i obratno. Mehanički ekvivalent topline. Zakon o sačuvanju energije. Prenošenje topline. Prenošenje topline konvekcijom. Zračenje topline. Kinetičko-molekularna teorija topline. Molekularna teorija materije. Kinetička teorija idealnog plina. Temperatura plina. Međumolekularne sile; Van der Waalsova jednadžba stanja. Stupnjevi slobode. Specifične topline. Energetska raspodjela u plinu. Maxwellova raspodjela brzina. Boltzmannova raspodjela energije u plinu. zgPromjena agregatnog stanja. Taljenje i vrenje. Pojave pri taljenju. Ovisnost temperature vrenja o tlaku. Molekularna slika materije. Objašnjenje latentnih toplina. Isparavanje. Termodinamika. Mikroskopske i makroskopske veličine. Poissonova jednadžba. Izoterme i adiabate. Radnja pri promjeni stanja plina. Kružni procesi. Carnotov kružni proces. Koeficijent iskorištenja. Termodinamička skala temperature. Principi termodinamike. Vjerojatnost stanja. Entropija. Reduciona toplina. Primjena entropije u zatvorenom sistemu. Entropija i statistička zakonitost.