Fizika II
Fizika in astrofizika prve stopnje
Cilji in kompetence
Študenti pri tem predmetu obravnavajo osnovne pojme iz klasične fizike s področij mehanike tekočin in termodinamike ter spoznajo osnove električnih vezij. Pri vajah študenti osvojijo osnovne računske tehnike za samostojno kvantitativno obravnavo elementarnih fizikalnih pojavov.
Pogoji za vključitev v delo oz. za opravljanje študijskih obveznosti
Potrebna znanja: mehanika, zakon o ohranitvi energije, funkcije več spremenljivk, diferencialni račun.
Vsebina
-
Mehanika tekočin
• Lastnosti tekočin
• Vzgon
• Hidrostatika
• Hidrodinamika
◦ Laminarni in turbulentni tok
◦ Upor
◦ Zastojni tlak -
Termodinamika, temperatura in toplota
• 0. zakon termodinamike
• Merjenje temperature
• Termično raztezanje trdnih snovi in tekočin
• Temperatura in toplota
• Toplota in delo
• 1. zakon termodinamike
• Notranja energija sistema
• Prevajanje toplote: kondukcija, konvekcija, sevanje
• Termodinamski potenciali: entalpija, entropija
• Prosta energija, prosta entalpija
• Maxwellove relacije -
Kinetična teorija plinov
• Avogadrovo število
• Idealni plin in plinska enačba
• Delo in sprememba notranje energije pri termodinamskih spremembah idealnega plina
• Tlak, temperatura in lastnosti idealnega plina
• Adiabatna in prosta ekspanzija idealnega plina -
Entropija in 2. zakon termodinamike
• Reverzibilne in ireverzibilne spremembe
• Entropija in sprememba entropije
• Entropija kot funkcija stanja
• 2. zakon termodinamike
• Toplotni stroji – koncept delovanja
• Hladilniki – koncept delovanja
• Statistični pogled na entropijo -
Uvod v elektronska vezja
• Analogija z hidrodinamiko
• Fenomenološke lastnosti osnovnih elektronskih elementov:
◦ Upor
◦ Kondenzator
◦ Tuljava
◦ Tokovni izvor
• Enosmerni in izmenični tok
• Električni krog z osnovnimi elementi
• Kirchhoffovi zakoni
• Ohmov zakon
• Primeri uporabnih vezij:
◦ RC tokokrog
◦ Nihajni krog
◦ Nizkopasovni in visokopasovni filtri
Predvideni študijski rezultati
Ob zaključku predmeta bodo študenti zmožni:
• razumeti in razložiti osnovne pojave hidrostatike in hidrodinamike;
• ločiti med koncepti temperature, toplote, dela in entropije;
• uporabiti primerne termodinamske potenciale za opis termodinamskih procesov;
• uporabiti miselne eksperimente v okviru mikroskopske slike, ki jo nudi kinetična teorija plinov;
• razumeti delovanje osnovnih električnih tokokrogov.
Temeljna literatura in viri
- D. Halliday, R. Resnick, J. Walker, Fundamentals of Physics. J. Wiley & Sons (2005). Katalog E-gradivo
- I. Arčon, Vprašanja in naloge za preverjanje znanja iz fizike, UNG (2004). Katalog Založba UNG
- R. Kladnik, H. Šolinc: Zbirka fizikalnih problemov z rešitvami, DZS, Ljubljana (1991). Katalog E-gradivo
- M. Gros, M. Hribar, A. Kodre, J. Strnad, Naloge iz fizike, DMFA, Ljubljana (1993). Katalog
- Janez Strnad: Fizika. Del 1, Mehanika, toplota. Ljubljana : Fakulteta za matematiko in fiziko, 2024 Katalog
Načini ocenjevanja
• kolokviji, pisni izpit
• ustni izpit
Reference nosilca
Prof. dr. Samo Stanič je redni profesor za področje fizike / Dr. Samo Stanič is full professor of physics at the University of Nova Gorica. Izbrane reference / Selected publications:
1. O. Ballester et al., A 1.8 m class pathfinder Raman LIDAR for the Northern Site of the Cherenkov Telescope Array Observatory - Technical Design, Remote Sens. 17(6), 1074 (2025).
2. B. Sripathi Acharya et al., Sensitivity of the Cherenkov Telescope Array to a dark matter signal from the Galactic centre, JCAP 01 057 (2021).
3. B.P. Abbott et al., Multi-messenger observations of a binary neutron star merger, The
Astrophysical Journal Letters, 848, 1-59 (2017).
4. A. Aab et al., AUGER Collaboration. Observation of a large-scale anisotropy in the arrival directions of cosmic rays above 8 × 1018eV , Science, 357, 1266-1270 (2017).
5. S.-W. Lin et al., Belle Collaboration. Difference in direct charge-parity violation between charged and neutral B meson decays, Nature, 452, 332–335 (2008).