Dynamika układów złożonych 0900-FG1-2DUZ

Profil studiów: ogólnoakademicki.

Forma studiów: stacjonarne.

Moduł: podstawy fizyki.

Dziedzina i dyscyplina nauki: nauki ścisłe i przyrodnicze, nauki fizyczne.

Rok studiów, semestr: 2 rok, 2 semestr, studia I stopnia.

Wymagania wstępne: rachunek różniczkowy i całkowy, mechanika, metody numeryczne i algorytmy, programowanie.

Metody dydaktyczne: wykład, rozwiązywanie zadań, prezentacja kodu programów, samodzielne pisanie kodu, zadania domowe, dyskusje, konsultacje, samodzielne studiowanie.

Punkty ECTS: 5.

Bilans nakładu pracy studenta: wykład (15 godzin), konwersatorium (30 godzin), laboratorium (15 godzin), przygotowanie do zajęć (49 godzin), udział w konsultacjach przedmiotowych (3 godziny), przygotowanie do egzaminu końcowego i udział w egzaminie (10+3 godziny).

Wskaźniki ilościowe: wykład (0.6 punktów ECTS), konwersatorium (1.2 punktów ECTS), laboratorium (0.6 punktów ECTS), przygotowanie do zajęć (1.96 punktów ECTS), udział w konsultacjach przedmiotowych (0.12 punktów ECTS), przygotowanie do egzaminu końcowego i udział w egzaminie (0.52 punkty ECTS).

Treści poruszane na wykładzie:

• Dynamika punktu materialnego




• Punkt materialny, położenie, prędkość, przyspieszenie, pęd.
  Masa i siła. Zasady dynamiki w sformułowaniu Newtonowskim.
  Siły: sprężysta, grawitacyjna, Lorentza, siły niezachowawcze.
  Ruch obiektu o zmiennej masie, równanie Mieszczerskiego


• 
  Zasada zachowania pędu.
  Praca, moc, energia. Siły zachowawcze. Prawo zachowania energii.
  Potencjały sił. Moment pędu zasada zachowania momentu pędu.
  Siły centralne.
  


• 
  Więzy, typy więzów. Druga zasada dynamiki dla punktu materialnego z więzami.
  Zasada d'Alemberta. Współrzędne uogólnione. Zasada d'Alemberta we współrzędnych uogólnionych. Równania Lagrange'a II rodzaju dla punktu materialnego. Siły uogólnione. Równania Lagrange'a II rodzaju dla sił potencjalnych.
  




• Dynamika układu swobodnych punktów materialnych


• Dynamika układu punktów materialnych z więzami




• Holonomiczne i nieholonomiczne układy mechaniczne, więzy, przestrzeń konfiguracji, przesunięcia wirtualne, liczba stopni swobody


• Zasada d'Alemberta i zasada prac wirtualnych


• Równania d'Alemberta-Lagrange'a dla układów holonomicznych


• Równania d'Alemberta-Lagrange'a dla układów nieholonomicznych




• Ruch impulsowy układów


• Określenie ciała sztywnego: położenie, prędkość, przyśpieszenie, moment pędu i energia kinetyczna ciała sztywnego, tensor bezwładności


• Równania ruchu ciała sztywnego


• Równania ruchu dla układu ciał sztywnych i dwa ciała sztywne stykające się

Treści poruszane na konwersatorium:
Na konwersatorium będą rozwiązywane analitycznie przykładowe problemy ściśle związane z treścią wykładu.

Treści poruszane na laboratorium:
Na laboratorium będą rozwiązywane numerycznie przykładowe problemy ściśle związane z treścią wykładu.