MLADEN PAVICIC


Predavanja iz opce fizike odrzana za studente Gradjevinskog fakulteta Sveucilista u Zagrebu u drugom semestru 1. god. preddiplomskog studija 2014.


Predavanja mogu pratiti svi studenti tehnickih ili prirodoslovnih fakulteta, a dobrim dijelom i djaci srednjih skola.


Predavanja na Youtube-u (manja rezolucija, manji fileovi, laksi za gledanje i download - npr., pomocu http://keepvid.com/)

Youtube ime (channel): quantumpavicic https://www.youtube.com/quantumpavicic

1-1 MEHANIKA: TEORIJA: vektorska algebra, harmonicki oscilator, opruga, SI jedinice (sec, m, kg), elasticna sila, troma masa, Newtonovi zakoni, diferencijalna jednadzba opruge; EKSPERIMENTI: opruge, oscilacije; STUDENTSKI LAB: eksperimet odredivanja koeficijenta elasticnosti opruge i perioda njihanja opruge. 1-1 (1. predavanje, 1. sat, odrzano 25.2.2014.)

1-2 MEHANIKA: TEORIJA: ubrzanje, brzina i pomak opruge, rad, potencijalna i kineticka energija, zakon o ocuvanju energije, spajanje opruga u seriju i paralelu; EKSPERIMENTI: oscilacije opruga, paradoks opruge, spajanje opruga u seriju i paralelu. 1-2 (1. predavanje, 2. sat, odrzano 25.2.2014.)

2-1 MEHANIKA: TEORIJA: zakon o ocuvanju energije, zakon ocuvanju kolicine gibanja, sudari (srazovi), centar masa, sustav centra masa, Newtonov zakon gravitacije; EKSPERIMENT: savrseno elesticni sudar, apsolutno neelasticni sudari, Cavendish-ev eksperiment (model/ilustracja). 2-1 (2. predavanje, 1. sat, odrzano 27.2.2014.)

2-2 MEHANIKA: TEORIJA: centar masa, Fosbury flop stil skoka uvis, 2. Newtonov zakon za promjenljivu masu, Newtonov zakon gravitacije izvan i unutar kugle i ljuske, gravitacijska potencijalna energija i potencijal, nabla, gradijent, Galileov zakon gravitacije, EKSPERIMENTI: slobodni pad u vakuumu, precizno (4. decimala) mjerenje slobodnog pada Atwoodovim padostrojem, FILM: snimak skoka Dick-a Fosbury-a na Olimpijskim igrama 1968. g. 2-2 (2. predavanje, 2. sat, odrzano 27.2.2014.)

3-1 MEHANIKA: TEORIJA: snaga, rad, konzervativne sile, sila trenja, gibanje tijela u gravitacijskom polju, diferencijalna jednadzba i rjesenja, teska vs. troma masa, gibanje po kosini i brahistohroni, opruga u gravitacijskom polju, prigusenje oscilacija u neboderima, Newtonova gravitacijska sila kao konzervativna sila - detalji, brahistohrona i tautohrona - detalji racunanja, Huygensovo njihalo; EKSPERIMENTI: kosina, brahistrohrona, tautohrona, ubrzano gibanje po horizontalnoj podlozi, slobodni pad - slow motion; STUDENTSKI LAB: eksperiment odredjivanja ubrzanja tijela na horizontalnoj podlozi. 3-1 (3. predavanje, 1. sat, odrzano 4.3.2014.)

3-2 MEHANIKA: TEORIJA: konzervativne sile - matematicka i fizikalna interpretacija gradijenta funkcije, sila trenja, njihalo, matematicko njihalo, izvodi jednadzbi i svojstava njihala, Airy-evo njihalo - Lissajous-ove krivulje; EKSPERIMENTI: njihala, Airy-evo njihalo - Lissajous-ove krivulje. 3-2 (3. predavanje, 2. sat, odrzano 4.3.2014.)

4-1 MEHANIKA: TEORIJA: tjerano njihalo, spregnuta njihala, kaos, spregnute opruge, jednadzbe i svojstva, komparacija njihala, opruga i gibanja po kruznici, ocuvanje energije, krivocrtno gibanje, kutna brzina, kutna akceleracija, tangencijalne, radijalne, centripetalne, centrifugalne, Coriolisove komponente; EKSPERIMENTI: spregnuta njihala, spregnute opruge, Galileovo njihalo - zakon o ocuvanju energije. 4-1 (4. predavanje, 1. sat, odrzano 6.3.2014.)

4-2 MEHANIKA: TEORIJA: sile kod krivocrtnog i kruznog gibanja: centrifugalna, centripetalna, Coriolisova, moment inercije, moment sile, moment kutne kolicine gibanja, krivocrtni/rotirajuci koordinatni sustav, kruta tijela, zakon o ocuvanju kutne kolicine gibanja; EKSPERIMENTI: odredjivanje centra masa krutog tijela, moment sila i ravnoteza krutog tijela, Prandtlov stolic - zakon o ocuvanju kutne kolicine gibanja - izvodi student, precizno mjerenje kutne akceleracije prstenova; FILMOVI: the wall of death, trikke. 4-2 (4. predavanje, 2. sat, odrzano 6.3.2014.)

5-1 MEHANIKA: TEORIJA: racunanje ravnoteze pomocu momenta sile, racunanje momenta inercije za razna tijela, Steinerov poucak o parelelnim osima, teorem o okomitim osima, fizikalna njihala: prsten oko dvije okomite osi, odredjivanje reducirane duljine fizikalnih njihala, paradoks stapa (kraj stapa stize na podlogu prije kuglice koja pada slobodnim padom); EKSPERIMENTI: demonstracija djelovanja na centar mase, tocku reducirane duljine i proizvoljne tocke fizikalnog njihala, mat. njihalo (reducir. duljina) vs. fizikalno njihalo, paradoks stapa; STUDENTSKI LAB: odredjivanje reducirane duljine prstenova i perioda njihanja. 5-1 (5. predavanje, 1. sat, odrzano 11.3.2014.)

5-2 MEHANIKA: TEORIJA: centripetalna/centrifugalna sila, gibanje cilindara niz kosinu; ubrzano rotiranje prstenova, loop-the-loop, precesija, nutacija, plima - oseka; EKSPERIMENTI: gibanje cilindara razlicitih momenata inercije niz kosinu - izvode studentice, precesija, nutacija, zvrk, ziroskop, zakon o ocuvanju kutne kolicine gibanja s kotacem od bicikla - izvodi student, kineski zvrkovi. 5-2 (5. predavanje, 2. sat, odrzano 11.3.2014.)

6-1 MEHANIKA: TEORIJA: centrifugalna sila, Coriolisova sile, rotirajuci sustav, Foucaultovo njihalo, ubrzani ne-inercijalni sustav; EKSPERIMENTI: Foucaultovo njihalo (trenutacno jedino Foucaultovo njihalo u Hrvatskoj), slobodni pad u ubrzanom sustavu niz kosinu, rotirajuci sustavi, zvrkovi, rotirajuce jaje; FILMOVI: rotirajuci sustav, slobodni pad u ubrzanom sustavu niz kosinu, Foucaultovo njihalo u Bostonu, Foucaultovo njihalo u Portlandu. 6-1 (6. predavanje, 1. sat, odrzano 13.3.2014.)

6-2 MEHANIKA: TEORIJA: inercijalni sustavi, izvod Keplerovih zakona iz Newtonovog zakona gravitacije, precesija Zemlje, zvijezdja, Zodiak, odredjivanje brzine svjetlosti; EKSPERIMENTI: Maxwellov zvrk - prisilna precesija; FILM: Apophis - opasnost od sudara s asteroidom Apophis cija orbita presjeca Zemljinu orbitu. 6-2 (6. predavanje, 2. sat, odrzano 13.3.2014.)

7-1 MEHANIKA: TEORIJA: specijalna teorija relativnosti, Michelson-Morley-ev eksperiment, Lorentz-ove transformacije, prostorna kontrakcija, vremenska dilatacija, mezonski raspad, jednadzba eksponencijalnog raspada, poluvrijema raspada, transforamcije brzine, mase i koicine gibanja, konstantnost brzine svjetlosti u svim sustavima, rad, energija mirovanja, ukupna energija i kineticka energija, transformacije sile, jednakost fizikalnih zakona u svim inercijalnim sustavima. 7-1 (7. predavanje, 1. sat, odrzano 18.3.2014.)

7-2 MEHANIKA: TEORIJA: specijalna teorija relativnosti: apsolutno neelasticni sudar (prvih 5 min.); MEHANIKA FLUIDA: TEORIJA: Eulerov opis fluida, osnovni pojmovi: tlak, brzina, gustoca, sila, ravnotezna staticka jednadzba fluida, vanjske i unutarnje sile, staticki tlak, Torricelli-ev barometar, uzgon, Arhimedov zakon, izvod izraza za brzinu i akceleraciju fluida, 2. Newtonov zakon za fluide, Eulerova jednadzba za idealni fluid bez trenja, izvod Bernoullieve jednadzbe; EKSPERIMENTI: U-cijev - odredjivanje gustoce fluida, Torricelli-ev barometar na vodu (opisno kao zadatak za izvesti doma), uzgon u vodi, uzgon u zraku, privlacenje papira puhanjem izmedju njih (sila na brodove kod mimoilazenja u ustavama i opasnost od ostecenja "struganjem" oplate), lebdenje ping-pong loptice u struji zraka. 7-2 (7. predavanje, 2. sat, odrzano 18.3.2014.)

8-1 MEHANIKA FLUIDA: TEORIJA: jednadzba kontinuiteta, strujnice, stacionarni i laminarni tokovi fluida oko raznih oblika, Hele-Shaw uredjaj, izvod Bernoullieve jednadbe iz Eulerova jednadzbe i drugi Newtonov zakon; EKSPERIMENTI: Hele-Shaw stacionarni tokovi, "vakuumska" pumpa na zrak. 8-1 (8. predavanje, 1. sat, odrzano 20.3.2014.)

8-2 MEHANIKA FLUIDA: TEORIJA: avionsko krilo, Kutta-Joukowski-eva jednadzba, principi letenja aviona (i slicnih vozila: jedrilice, helikoptera, podmornice, itd.), cirkulacija, Stokes-ov teorem, vorticitet, Helmholtzova jednadzba, vorteksne linije, Magnusov efekt; EKSPERIMENTI: mjerenje sila na krilo u struji zraka, gasenje svijece vorteksnim torusima iz bubnja, Magnusov efekt; FILMOVI: "letenje" pod vodom, aqua skipper. 8-2 (8. predavanje, 2. sat, odrzano 20.3.2014.)

9-1 MEHANIKA FLUIDA: TEORIJA: opca jednadzba kontinuiteta, divergencija, fizikalna interpretacija divergencije, krucijalna razlika izmedju cirkulacije fluida oko objekta i unutar fluida - primjena Stokes-vog teorema; cirkulacija u boci i oko lopte nasuprot cirkulacije u vorteksnim cilindrima i torusima; EKSPERIMENTI: cirkulacija vode oko zraka (vrtlog) u boci, magleni vorteksni torusi; FILMOVI: Carlos-ov "Magnus" gol. 9-1 (9. predavanje, 1. sat, odrzano 25.3.2014.)

9-2 MEHANIKA FLUIDA: TEORIJA: sila trenja u fluidu, Stokes-ov zakon, nekonzervativna vanjska sila, jednadzba difuzije, Navier-Stokes-va jednadzba viskoznog fluida, Reynolds-ov broj, princip testiranja objekata i vozila na malim modelima u zracnim i vodenim tunelima, vrtlozi, Karmanova aleja, uloga vrtloga u letu insekata, ptica i aviona, nadzvucni udarni Machovi valovi, povrsinska napetost i kapilarno ponasanje fluida; EKSPERIMENTI: let mehanickog kukca stvarenjem vrtloga iznad krila, mjerenje povrsinske napetosti, demonstracija povrsinske napetosti, demonstracije smanjenja povrsinske napetosti sapunom, kapilarna elevacija, kapilarna depresija, povrsine od sapunice razepete na zicanim okvirima ; FILMOVI: Sky-diving s Burj Khalife u Dubai-u, Prandtlov film o strujanju fluida za razlicite Reynoldsove brojeve, uloga vrtloga u letu kukaca, ptica i aviona (BBC), nadzvucni letovi (Discovery Science). 9-2 (9. predavanje, 2. sat, odrzano 25.3.2014.)

10-1 ELEKTROMAGNETIZAM: TEORIJA: elektrostatika, Coulombov zakon, Gaussov zakon, elektricno polje, polje tocke, ravnine, linijskog vodica i kondenzatora, EKSPERIMENTI: privlacenje i odbijanje nabijenih tijela, mjerenje elektrostatske sile torzionom vagom, elektroskop. 10-1 (10. predavanje, 1. sat, odrzano 27.3.2014.)

10-2 ELEKTROMAGNETIZAM: TEORIJA: influencija, polje u blizini vodljivih ravnina i kugle, elektricna potencijalna energija, potencijal i napon, polje i potencijal oko tijela i oko siljka, kapacitet, kapaciteti tijela raznih oblika, spajanje kondenzatora u seriju i paralelu, munje; EKSPERIMENTI: influencija, omjeri naboja na raznim dijelovima nabijenih tijela, siljak, unutrasnjost tijela; FILMOVI: nastajanje i ponasanje munja (Discovery Science). 10-2 (10. predavanje, 2. sat, odrzano 27.3.2014.)

11-1 ELEKTROMAGNETIZAM: TEORIJA: napon kondenzatora, olovni akumulator, definicija struje i gustoce struje, vodljivost, otpor, Ohmov zakon, racunanje brzine gibanja elektrona u vodicu, odredjivanje naboja elektrona - Milikanov pokus, odredjivanje sile (izvod) kojom naboji u gibanju djeluju jedan na drugog; EKSPERIMENTI: promjena napona kondezatora udaljavanjem ploca, struja elektrona u katodnoj cijevi (vizualizacija fluorescencijom), privlacenje i odbijanje struja u vodicu. 11-1 (11. predavanje, 1. sat, odrzano 1.4.2014.)

11-2 ELEKTROMAGNETIZAM: TEORIJA: magnetska indukcija i polje, struje kao izvori magnetskih polja, Biot-Savart-ov zakon, divergencija polja, II Maxwellova jednadzba, elektricna i magnetska polja u materijalima, dipoli, dipolni moment, polarizacija dielektrikuma, elektricna susceptibilnost, relativna dielektricna konstanta, dielektricni pomak, magnetski dipol, magnetski moment, magnetizacija, magnetska susceptibilnost, relativna magnetska permeabilnost, feromagnetici, paramagnetici, dijamagnetici, histereza, Weissove domene, demagnetizacija, katodna cijev, magnetska leca, elektronski mikroskop; EKSPERIMENTI: rezanje magneta, magnetizacija i demagnetizacija celicnih igala, silnice unutar solenoida, silnice oko magneta, silnice oko struje. 11-2 (11. predavanje, 2. sat, odrzano 1.4.2014.)

12-1 ELEKTROMAGNETIZAM: TEORIJA: definicija ampera, Lorentzova sila, tok magnetskog polja, indukcija, Faradayev zakon, izvod Faradayevog zakona, dobivanje izmjenicne elektromotorne sile, napona i struje rotacijom vodica u magnetskom polju; EKSPERIMENTI: gibanje vodica kojim tece struja u magnetskom polju, Oerstedov pokus, indukcija struje fiksinim magnetom, medjuindukcija struja, amplifikacija medjuindukcija feroelektricnom jezgrom. 12-1 (12. predavanje, 1. sat, odrzano 3.4.2014.)

12-2 ELEKTROMAGNETIZAM: TEORIJA: transformatori, medjuindukcija, samoindukcija, vektorski potencijal, Lenzov zakon, Foucault-ove, tj. Eddy-eve struje, homopolarni generator i motor, supravodljivost; EKSPERIMENTI: transformacija napona na 5000 V i prenosenje struje mokrom spagom, Lenzov zakon na pokretnom aluminijskom prstenu, zavojnici, i zavojnici s izvucenom jezgrom, demonstracija disipacije energije sekundara uzarenjem, Foucault-ove, tj. Eddy-eve struje i Lenzov zakon neodimijskim magnetima u aluminijskom i bakrenom bloku, te bakrenoj cijevi, homopolarni motor s neodimijskim magnetom; FILM: kvantna levitacija i supravodljivost (TED Talk, Boaz Almog, Quantum Locking). 12-2 (12. predavanje, 2. sat, odrzano 3.4.2014.)

13-1 ELEKTROMAGNETIZAM: TEORIJA: efektivne vrijednosti struje i napona, polja, energije i gustoce energije kondenzatora i zavojnice u krugu izmjenicne struje, rad i snaga izmjenicne struje, trenutna i prosjecna snaga, Joule-ov zakon, pomaci u fazi na kondenzatoru i zavojnici, prividna, radna i jalova snaga, omski, induktivni i kapacitivni otpor, Ohmov zakon za elemente u izmjenicnom strujnom krugu, impedancija, kapacitancija i reaktancija, EKSPERIMENTI: Joule-ov zakon, homopolarni motor, induktivni otpor zavojnice s otvorenom i zatvorenom jezgrom. 13-1 (13. predavanje, 1. sat, odrzano 8.4.2014.)

13-2 ELEKTROMAGNETIZAM: TEORIJA: izmjenicni strujni krugovi, impedancija, kapacitancija i reaktancija u paraleli i seriji, strujni krug s vise izvora s pomakom u fazama. 13-2 (13. predavanje, 2. sat, odrzano 8.4.2014.)

14-1 ELEKTROMAGNETIZAM: TEORIJA: opceniti izmjenicni strujni krugovi s vise izvora s pomacima u fazama, strujne petlje, virtuelne struje, kompleksni opis strujnim elementima i pravila baratanja strujnim petljama u frekvencijskom podrucju, izvod spajanja impedancija u paraleli i seriji iz Kirchhoffovih pravila. 14-1 (14. predavanje, 1. sat, odrzano 10.4.2014.)

14-2 ELEKTROMAGNETIZAM: TEORIJA: trofazna struja, napon medju fazama trofazne struje, rezonantni strujni krugovi, Thomsonova formula, Maxwellove jednadzbe za polja u vakuumu, valna jednadzba, izvod valne jednadzbe iz Maxwellovih, Hertzov dipol, Teslin transformator; EKSPERIMENTI: trofazna struja, rezonantni strujni krug (Thomson), Hertzovi dipoli (odasiljac - prijemnik), Teslin transformator (izboj, neoska cijev). 14-2 (14. predavanje, 2. sat, odrzano 10.4.2014.)

15-1 OPTIKA: TEORIJA: Elektromagnetski valovi: ravni i kuglasti, valne fronte, Huygens-Fresnel-ov princip, Poynting-ov vektor, gustoca energije zracenja, gustoca toka, eksitancija, iradijancija, kandela, spektar elektromagnetskog zracenja, vidljivi elektromagnetski valovi - vidljivo svjetlo, boje, oko, cunjici, stapici, mehanizam razaznavanja boja na mreznici i u mozgu, mjesanje boja: aditivno, subtraktivno i umjetnicko subtraktivno; EKSPERIMENTI: cvijetovi razlicitih boja osvijetljeni monokromatskom zutom svjetloscu se vide kao zuto-sivi ili samo sivi. 15-1 (15. predavanje, 1. sat, odrzano 15.4.2014.)

15-2 OPTIKA: TEORIJA: Zrake svjetlosti, opticka gustoca medija, indeks loma, Fermat-ov princip minimalnog optickog puta i minimalnog vremena, valna fronta, Snell-ov zakon, Moebius-ov oblik Snellovog zakona, totalna refleksija, opticki kablovi; EKSPERIMENTI: prolaz laserske svjetlosti kroz opticke kablove. 15-2 (15. predavanje, 2. sat, odrzano 15.4.2014.)

16-1 OPTIKA: TEORIJA: Brzina svjetlosti u medijima, opticki kristali, tubularni opticki kablovi, objasnjenje duge, sferna i kromatska aberacija, Cartesijev ovoid, jednadzbe za lom na sfernoj granici dvaju medija, Gaussova jednadzba za tanke lece; EKSPERIMENTI: sferna i kromatska aberacija. 16-1 (16. predavanje, 1. sat, odrzano 17.4.2014.)

16-2 OPTIKA: TEORIJA: Mikroskop, teleskop, lasersko trasiranje busenja tunela, interferencija, Sagnacov interferometar, Pohlov eksperiment, Newtonovi kolobari; EKSPERIMENTI: Hiperbolicno-elipticna leca, Pohlov eksperiment, Newtonovi kolobari; VIDEO: Lasersko trasiranje tunela ispod La Manchea. 16-2 (16. predavanje, 2. sat, odrzano 17.4.2014.)

17-1 OPTIKA: TEORIJA: Interferencija na dvije pukotine, interferencija na vise pukotina, difrakcija, Fresnelova difrakcija, Fraunhoferova difrakcija, kombinacija intereferencije i difrakcije; EKSPERIMENTI: Fresnelova difrakcija na cirkularnom zastoru, kombinacija interferencije i difrakcije na optickoj resetci. 17-1 (17. predavanje, 1. sat, odrzano 22.4.2014.)

17-2 OPTIKA: TEORIJA: Michelsonov interferometar, interferencija na prakticnom primjeru laser pointera i gaze, linearna i cirkularna polarizacija, Malusov zakon, Zenonov nacin zakretanja ravnine polarizacije, Fresnelove jednadzbe, Brewsterov kut; EKSPERIMENTI: Interferencija laserskih zraka iz laser pointera na gazi, linearno polarizirane naocale za gledanje 3D filmova baziranih na linearnoj polarizaciji iz 1950.-tih godina, cirkularno polarizirane naocale za gledanje danasnjih 3D filmova (baziranih na cirkularnoj polarizaciji), demonstracija Malusovog zakona s jednim, dva i tri filtera, demonstracija Brewsterovog kuta s dvije staklene ploce, demonstracija disperzije laserskih zraka u vodenoj magli; VIDEO: Oscilacije i kolaps Tacoma Narrows mosta. 17-2 (17. predavanje, 2. sat, odrzano 22.4.2014.)

18-1 OPTIKA: TEORIJA: Principi spektroskopske analiza materijala, osnove lasera, Michelsonov interferometar, Mach-Zehnder-ov interferometar, interferencija jednog fotona iz dva lasera. 18-1 (18. predavanje, 1. sat, odrzano 24.4.2014.)

18-2 OPTIKA: TEORIJA: Interaction-free eksperimenti - detekcija bez ozracivanja, intenzitetna interferometrija, polarizacijska korelacija nepolariziranih fotona, spregnuti fotoni, teleportacija, holografija, cirkularna polarizacija, quarter wave plate, detaljni princip rada 3D projekcija i Real3D naocala; EKSPERIMENTI: prikaz transformacije linearno polariziranog vala u linearno polarizarini val na quarter wave plate-u; detaljna demonstracija ponasanja i transformacije svjetlosti prilikom prolaska kroz Real3D naocale. 18-2 (18. predavanje, 2. sat, odrzano 24.4.2014.)

19-1 OPTIKA: Specijalno predavanje - holografija; Posjeta Laboratoriju za koherentnu optiku Instituta za fiziku u Zagrebu; voditelj laboratorija: dr. Nazif Demoli, znanstveni savjetnik: vodjenje studenata kroz laboratorij, uvodno predavanje, pokazivanje raznih holograma i diskusija. 19-1 (19. predavanje, 1. sat, odrzano 25.4.2014.)

19-2 OPTIKA: Specijalno predavanje - holografija; Posjeta Laboratoriju za koherentnu optiku Instituta za fiziku u Zagrebu; voditelj laboratorija: dr. Nazif Demoli, znanstveni savjetnik: vodjenje studenata kroz laboratorij, uvodno predavanje, pokazivanje raznih holograma i diskusija. 19-2 (19. predavanje, 2. sat, odrzano 25.4.2014.)

20-1 AKUSTIKA: Transverzalni i longitudinalni valovi, valna jednadzba za zicu, plocu, krute materijala i fluide, (fazne) brzine gibanja valova i zvuka u raznim medijima, stojni valovi, osnovni i visi harmonici, prijelaz titranja/zvuka s krutog tijela na fluide, jakost zvuka, gustoca energijskog toka; EKSPERIMENTI: zvukovi transverzalnih i longitudinalnih pobudjenja na stapovima od raznih materijala (celik, aluminij, staklo), stojni valovi na zici (osnovni i nekoliko visih hamonika), apleti putujucih i stojnih valova. 20-1 (20. predavanje, 1. sat, odrzano 29.4.2014.)

20-2 AKUSTIKA: Jakost zvuka, glasnoca zvuka, prag cujnosti, decibel, fon, Kundtova cijev, prijelaz zvuka iste frekvencije s jednog medija na drugi, zvucni udari, Dopplerov effekt, sirenje zvuka (sok) iz izvora koji se giba nadzvucnom brzinom, ultrazvuk, spregnuti rezonatori, sismisi; EKSPERIMENTI: Kundtova cijev, zvucni udari zvucnih rezonatora koji titraju nejednakim frekvencijama, spregnuti rezonatori, spregnuti harmonicki oscilatori. 20-2 (20. predavanje, 2. sat, odrzano 29.4.2014.)

21-1 TERMODINAMIKA: Unutrasnja energija kao kineticka energija molekula, termodinamicko stanje tvari, energija u prijelazu kao toplina, termodinamicki proces, rastezanje krutih tijela, tekucina i plina, linearno rastezanje, anomalno rastezanje i gustoca vode, definiranje temperaturne skale, veza izmedju volumena i tlaka plina i prosjecne kineticke njegovih molekula; EKSPERIMENTI: Zagrijavanje kugle koja nakon zagrijavanja vise ne moze proci prsten kroz koji prolazi na sobnoj temperaturi; zagrijavanje zraka u staklenoj kugli rukama - zrak podize stupac vode. 21-2 (21. predavanje, 1. sat, odrzano 6.5.2014.)

21-2 TERMODINAMIKA: Svojstva i definicija idealnog plina, Avogadrov zakon, izobarni proces, linearno rastezanje plina, Gay-Lussacov zakon, izotermni proces, Boyle-Mariotte-ov zakon, jednadzba idealnog plina, veza izmedju temperature i kineticke njegovih molekula, prosjecna brzina molelukula u plinu, broj stupnjeva slobode jedno-, dvo- i vise-atomnih molekula, realni plinovi, Van der Waalsova jednadzba; EKSPERIMENTI: Zagrijavanje bimetala, (zamisljeni) pokus sa zivom i zrakom kao dokaz Boyle-Mariotteovog zakona. 21-2 (21. predavanje, 2. sat, odrzano 6.5.2014.)

22-1 TERMODINAMIKA: Maxwellov zakon distribucije brzina molekula plina, unutarnja energija tijela, definicija termodinamike, prvi zakon termodinamike, predznaci toplina i rada s obzirom na sistem i okolinu i vezane konvencije, entalpija, rad mehanicki reverzibilnog procesa, rad izobarnog procesa, specificni i molarni toplinski kapacitet, kalorimetar i Richmannovo pravilo, latentna toplina, mehanicki ekvivalent topline, toplinski kapaciteti idealnog plina kod konstantnog volumena i konstantnog tlaka, totalni diferencijali, Delong-Petit-ov zakon, izohorni proces, radovi plinova ; EKSPERIMENTI: Ilustracija na modelu kalorimetra, opis hladjenja juhe. 22-1 (22. predavanje, 1. sat, odrzano 8.5.2014.)

22-2 TERMODINAMIKA: Mayerova relacija vs. Delong-Petit-ov zakon, termodinamicki pojmovi, definicija termodinamike, prihvacanje konvencije za rad s obzirom na sistem koji ga vrsi, entropija, reverzibilni procesi, drugi zakon termodinamike, toplinski stroj, hladnjak, Carnotov stroj, Carnot-ove jednadzbe, termalna efikasnost toplinskog stroja i hladnjaka, adijabatski procesi, jednadzbe idealnog plina prilikom adijabatskih procesa, adiabata, izoterma, nagibi adijabata i izotermi, radovi izobarnog, izotermnog i adijabatskog procesa idealnog plina, modeliranje rada benzinskog motora idealnim plinom. 22-2 (22. predavanje, 2. sat, odrzano 8.5.2014.)

23-1 TERMODINAMIKA: Otto i Diesel kruzni procesi, apleti za njih, detaljna analiza kruznih procesa, radovi i topline pojedinih faza kruznog procesa, relacija izmedju koeficijenta "gama" (omjer toplinskih koeficijenata) i broja stupnjeva slobode idealnog plina, efikasnost i usporedba Otto i Diesel procesa, omjeri kompresija, Carnotov kruzni proces, parni stroj, idealni i realisticni opis procesa parnog stroja; EXPERIMENT: Ilustracija promjene volumena kod promjene temperature i konstantnog tlaka. 23-1 (23. predavanje, 1. sat, odrzano 13.5.2014.)

23-2 TERMODINAMIKA: Termodinamika pozara, izgaranje plinova, izgaranje propana i kerozina, entalpija, egzotermne i endotermne reakcije, disocijacija molekula, brzina izgaranja, toplinski tok plamena, toplina isparavanja, Hesse-ov zakon, izracunavanje maksimalnih temperature plamena i pozara, adijabatski proces izgaranja, ponasanje metalnih konstrukcija u pozaru, krute faze zeljeza i celika i njihove strukturalne cvrstoce, objasnjenje rusenja Twins-a. 23-2 (23. predavanje, 2. sat, odrzano 13.5.2014.)

24-1 TERMODINAMIKA: Implozija, demonstracija "vrenja" tekucina s vrelistem na temperaturi naseg tijela (npr., etera) na "barometru ljubavi", komparacija rezultata dobivenih termodinamikom s onima dobivenim kvantnom mehanikom, svojstava tvari, Helmholtzova funkcija, Maxwellove termodinamicke jednadzbe, faze (alotropi) materijala, intenzivna, ekstenzivna i specificna svojstva sistema (substance, materijala), Van der Waalsove sile i jednadzba, PvT dijagrami, smjese tvari, idealne i neidealne smjese, visekomponentni visefazni sistemi, kemijski potencijal, Gibbsova funkcija, Gibbsovo pravilo faza, rad nije funkcija stanja, ravnoteza heterogenog sistema, termodinamicki broj stupnjeva slobode, trojna tocka; EKSPERIMENTI: Implozija, barometar ljubavi (love meter, rucni bojler, hand boiler). 24-1 (24. predavanje, 1. sat, odrzano 13.5.2014.)

24-2 TERMODINAMIKA: Termodinamicki stupnjevi slobode, krute faze vode, zeljeza, ugljika i drugih elemeneta i spojeva, alotropi zeljeza, regelacija leda, trojna tocka i linija, PVT dijagrami, buckminsterfullerene, nano-tubuli, geostacionarni lift, Papin-ov lonac, latentna toplina, Galileov termometar; EKSPERIMENTI: regelacija leda, barometrar ljubavi, Galileov termometar). 24-2 (24. predavanje, 2. sat, odrzano 15.5.2014.)

25-1 TERMODINAMIKA: Konvekcija, Newtonov zakon konvekcije, konvekcijski otpor, Schlieren fotografija, kondukcija, Fourier-ov zakon kondukcije, kondukcijski otpor i vodljivost, zracenje, refleksija, tranmisija i apsorpcija zracenja, emisija zracenja, zracenje crnog tijela, izvod Planckovog zakona zracenja; EKSPERIMENT: Projekcija konvekcije zagrijanog zraka iznad plamena let-lampe; FILMOVI: Schlieren fotografija (Discovery Science i Science Photo Library), Pozar u zatvorenoj prostoriji (http://fire.nist.gov). 25-1 (25. predavanje, 1. sat, odrzano 20.5.2014.)

25-2 TERMODINAMIKA: Izvod Planckovog zakona zracenja (nastavak), Jeans-Raileigh-ev zakon (19. st., opovrgnut eksperimentima), Planckova distribucija zracenja crnog tijela po frekvencijama i valnim duljinama u ovisnosti o temperaturi, intenzitet zracenja, snaga zracenja, ukupna snaga zracenja, Stefan-Boltzmann-ov zakon, Wien-ov zakon, eruptivni pozar (flashover), sivo tijelo, Kirchhoff-ov zakon, toplinski otpori konvekcije, kondukcije i zracenja, povezivanje toplinskih otpora u seriju i paralelu, objasnjenje pozara na Kornatima; FILMOVI: Pozar u zatvorenoj prostoriji (http://fire.nist.gov), Pozar u King's Cross stanici londonske podzemne zeljeznice (National Geographic). 25-2 (25. predavanje, 2. sat, odrzano 20.5.2014.)

26-1 ATOMISTIKA: Fotoelektricni efekt, nemogucnost foto-efekta na slobodnim elektrona, X-zrake, Roentgensko zracenje, difrakcija na kristalima, Laue-ov dijagram, Braggove ravnina, zakocno zracenje, Bremsstrahlung, raspodjela X-zracenja, kontinuirani i diskretni dio spektra, kolicina gibanja fotona, de Broglie-eva relacija; EKSPERIMENT: Fotoelektricni efekt na cinkovoj plocici. 26-1 (26. predavanje, 1. sat, odrzano 22.5.2014.)

26-2 ATOMISTIKA: Franck-Hertz-ov eksperiment, katodne zrake, kanalne zrake, Crookes-ova cijev, ogib elektrona, valna i cesticna priroda elektrona, Bohrov model atoma, ekscitacija, deekscitacija, spektralne linije, Lyman-ova serija, Balmer-ova serija; EKSPERIMENTI: Crookes-ova cijev, katodne zrake, kanalne zrake, ogib elektrona. 26-2 (26. predavanje, 2. sat, odrzano 22.5.2014.)

27-1 ATOMISTIKA: Paschen-ova serija, Bohr-Sommerfeld-ov model atoma, Zeemanov efekt, Compton-ov efekt, valni paketi, Born-ova vjerojatnostna interpretacija valne funkcije, fazna brzina, grupna brzina materijalnog vala, Compton-ov efekt, Heisenbergove relacije neodredjenosti, "zracenjomjer" (radiometer); EKSPERIMENT: zracenjomjer (radiometer). 27-1 (27. predavanje, 1. sat, odrzano 27.5.2014.)

27-2 ATOMISTIKA: Kvantna mehanika, hamiltonian, svojstvene funkcije, svojstveni vektori, svojstvene vrijednosti, operatori, operator kolicine gibanja, operator kutne kolicine gibanja, vremenski ovisna Schroedinger-ova jednadzba, vremenski neovisna Schroedinger-ova jednadzba, Schroedinger-ova jednadzba u sfernim koordinatama, sferni harmonici, svojstvene vrijednosti operatora kvadrata i z-projekcije kutne kolicine gibanja (l=0,...,n-1; m=-l,...,0,...,l). 27-2 (27. predavanje, 2. sat, odrzano 27.5.2014.)

28-1 ATOMISTIKA: Schroedinger-ova jednadzba za vodikov atom, Zeemanov efekt, magnetski moment, operator kutne kolicine gibanja, orbitalni kvantni broj, magnetski dipol, magnetski kvantni broj, Stern-Gerlach-ov eksperiment, Uhlenbeck-Goudsmith-ov eksperiment, spin elektrona, degenerirani nivoi, spin-staza i spin-spin medjudjelovanja, spektralna notacija za kvantne brojeve, Pauliev princip iskljucenja, klasifikacija elemenata u periodnom sustavu prema kvantnim brojevima, ionizacijski potencijal. 28-1 (28. predavanje, 1. sat, odrzano 29.5.2014.)

28-2 ATOMISTIKA: Potencijalna energija, elektronsko zasjenjivanje jezgre, spektralna notacija za kvantne brojeve, Hundtovo pravilo, izborna pravila za dobivanje spektralnih linija, konstrukcija periodnog sustava, proucavanje materijala spektralnom analizom. 28-2 (28. predavanje, 2. sat, odrzano 29.5.2014.)

29-1 ATOMISTIKA: Schroedinger-ova jednadzba za molekule, graficki prikaz radijalne funkcije pomocu Mathematicae, kovalentne veze, valna funkcija elektrona u molekuli vodika, tunel efekt, simetricne i antisimetricne valne funkcije, potencijalna barijera, potencijalna jama, tuneliranje. 29-1 (29. predavanje, 1. sat, odrzano 3.6.2014.)

29-2 ATOMISTIKA: Vezna i protuvezna orbitala u molekuli, energetski nivoi elektrona i njihov spektar u molekuli, distribucija elektronskog oblaka, s-p orbitale, rotacioni i vibracioni spektri molekula, Morse-ov potencijal, kvantno-mehanicki harmonicki oscilator, homonuklearne i heteronuklearne molekule, ionska veza, van der Wallsova veza, metalna veza, princip rada tunelirajuceg mikroskopa, detekcija imperfekcija u materijalima tunelirajucim mikroskopom, dobivanje karakteristika materijala, primjer: Silly Putty, racunanje svojstava materijala, primjer: buckminster fullerene C60, ugljikovi tubuli kao gradjevni materijal buducnosti; EKSPERIMENT: Silly Putty. 29-2 (29. predavanje, 2. sat, odrzano 3.6.2014.)

30-1 NUKLEARNA FIZIKA: Problem zbrinjavanja nuklearnog otpada, diskusija finskog trajnog zbrinjavanja nuklearnog otpada u Onkalo-u (nakon filma), jezgra, Rutherford-ov eksperiment, cetiri osnovne sile u prorodi, primjeri funkcionalnih aproksimacija nuklearnih sila (Gaussian, Yukava, pravokutna jama), nuklearni modeli [kapljice, BCS (Bardeen-Cooper-Schrieffer), ljusaka], defekt mase, fisija, fuzija, mjerenje dogadjaja scintilatorskim brojacem, definicija becquerel-a, pozadinsko zracenje, detalji raspada cezija i stroncija, usporedba s prirodnim raspadom radona iz radija, jedinice ozracivanja: gray i sievert, ekvivlentna doza, kvaliteta zracenja, zakon nuklearnog raspada, detalji prirodnog raspada urana na radij-radon-polonij-olovo, radon iz gradjevinskih materijala - uzrocnik 13% raka pluca, izvori radioaktivnosti; EKSPERIMENTI: Mjerenje broja dogadjaja u raspadu cezija i stronzija i pozadinskom zracenju scintilatorskim brojacem; FILMOVI: Remix of Into Eternity (Onkalo, trajno rjesenje odlaganja nuklearnog otpada za Finsku); Remix of Tank on the Moon (Discovery Civilisation; Ruski roboti sa Mjeseca rasciscavaju Cernobil). 30-1 (30. predavanje, 1. sat, odrzano 10. i 12.6.2014.)

30-2 Pristup problemima i rjesavanje zadataka. 30-2 (30. predavanje, 2. sat, odrzano 10. i 12.6.2014.)


Arhiv predavanja na Oblak-u SRCA (Sveucilisni racunski centar);
Fileovi su mp4 verzije originalnih snimaka u visokoj rezoluciji. Mogu se direktno gledati samo vezom od preko 100Mb/sec. Inace ih treba downloadirati. Ovi fileovi su generirali youtube verzije.


Vise o Oblaku SRCA.



Links