Sobotnie wykłady dla uczniów

« wszystkie zajęcia w tej sesji

22
maja
2010
„Mechanika od Newtona do Einsteina”
sobotni wykład dla uczniów gimnazjów
prowadzący:dr hab. Krzysztof Korona
asysta:Andrzej Gołębiewski, Katarzyna Surowiecka
czas:10:00-11:30, 12:00-13:30
miejsce:Wydział Fizyki UW, ul. Hoża 69, Sala Duża Doświadczalna

Streszczenie

Mechanika jest jedną z najstarszych i najczęściej stosowanych w życiu codziennym dziedzin fizyki. Nazwa jej wywodzi się z greckiego mechane – maszyna. Podstawą nowożytnej mechaniki są ogłoszone w 1687 r. prawa Newtona i zasady zachowania energii, pędu i momentu pędu. Sto lat temu, w 1905 roku ogłoszona została teoria względności Einsteina będąca podstawą mechaniki relatywistycznej. Również sto lat temu opublikowano pierwsze prace z mechaniki kwantowej. Teoria kwantów i teoria względności rozszerzają prawa mechaniki na obszar atomowy i obszar wielkich prędkości. Dzięki tym teoriom, potrafimy obecnie stosować prawa fizyki nie tylko w naszym najbliższym otoczeniu, ale także w skalach mikroskopowej i kosmicznej.

Na wykładzie omówimy takie pojęcia jak: siła, prędkość, przyspieszenie, masa, pęd, energia, moment siły, moment bezwładności itd. Pokażemy między innymi pomiar prędkości światła, ruch w próżni, prosty silnik odrzutowy, kamienie celtyckie.

Czy wiesz, że?

Choć prędkość światła ma ogromną wartość (300 tys. km/s = 1080 mln. km/h), to jednak współczesna technika pozwala nam na osiągnięcie prędkości na tyle bliskich prędkości światła, że konieczne staje się stosowanie teorii względności (mechaniki relatywistycznej). Prędkości relatywistyczne osiągają, na przykład, elektrony w telewizorach i monitorach. Satelity kosmiczne mają nieco mniejsze prędkości, ale na tyle duże, że w sieci GPS trzeba uwzględniać poprawki relatywistyczne.

Zarówno do analizy piruetu wykonywanego w tańcu, jak i do opisu ruchu planet stosujemy to samo (mało znane) prawo fizyczne - zasadę zachowania momentu pędu. To dzięki umiejętnemu wykorzystaniu tej zasady można zrobić więcej obrotów w piruecie, a także dzięki tej zasadzie można uniknąć wpadnięcia w czarna dziurę.

Choć mówi się czasem, że elektrony, atomy i cząsteczki opisywane są przez inne prawa (prawa kwantowe) niż zjawiska z życia codziennego, to tak naprawdę są to te same prawa, tylko inaczej zapisane. Na przykład, zasady zachowania energii i pędu obowiązują tak samo wewnątrz atomów, jak i wewnątrz galaktyk. Z kolei niektóre zjawiska makroskopowe jak nadprzewodnictwo, czy lasery dają się wyjaśnić tylko na podstawie mechaniki kwantowej.

Materiały

Zajęcia otwarte wspierane są
ze środków Miasta Stołecznego Warszawa
Miasto Stołeczne Warszawa Zajęcia otwarte wspierane są ze środków Miasta Stołecznego Warszawa