Mechanica College in Studiejaar Afdeling Natuurkunde en Sterrenkunde Vrije Universiteit Amsterdam

Docenten en assistenten, data  Docent: Prof. Dr. Piet Mulders  Assistenten: Tomek van den Watering Joost van Barneveld Thomas Cohen Stuart Tristan Dupree  Begeleiding Drs. Jaap Buning  Tentamendata: :45 – Q105/Q :15 – Q112

College, werkcollege en toetsing Er wordt gebruik gemaakt van het boek Physics for Scientists and Engineers van Paul A. Tipler en Gene Mosca, Freeman and Company. Het gehele vak beslaat 6 studiepunten en wordt gegeven in periodes 2, 3. In periode 2 worden wekelijks 2 uur hoorcollege gegeven en 2 uur werkcollege. Daarnaast moeten er opgaven worden ingeleverd, die worden beoordeeld. Dit vormt een onderdeel van de toetsing. Periode 2 wordt afgesloten met een deeltentamen, wat in geval van een voldoende vrijstelling geeft voor het eerste deel bij het tentamen. Het geheel wordt afgesloten met een tentamen na periode 3. In periode 3 is er wekelijks 5 uur hoorcollege en 4 uur werkcollege. De eindbeoordeling hangt af van de resultaten voor deel- en eind-tentamen alsmede de resultaten voor de ingeleverde opgaven. Deze regeling geldt uitsluitend voor studenten die actief deelnemen aan colleges en werkcolleges. Om problemen rond college en werkcollege in een vroeg stadium te signaleren zal er een college-responsgroep worden geformeerd.

Te behandelen stof weekonderwerpBoek (hfdst) 44Inleiding en beweging in 1 dimensie1, 2 45Beweging in 2 en 3 dimensies en …3, 4 46Wetten van Newton en toepassingen4, 5 47Toepassingen; arbeid en energie5, 6 48Arbeid en energie, energiebehoud6, 7 49Impuls en draaiing8, 9 50Draaiing en impulsmoment9, 10 2Gravitatie; Kepler’s wetten11 3Fluids; the universe13 4Oscillaties; trillingen14

Inleiding (1) In dit college zullen we bewegingen van objecten bestuderen. Deze beweging kan plaatsvinden langs een lijn (een dimensie), in een vlak (2 dimensies) of in de 3-dimensionale ruimte. Bij beweging spelen de begrippen plaats en tijd. In de ruimte en tijd bekijken we objecten met een aantal eigen- schappen, die intrinsiek kunnen zijn zoals massa of samenhangen met de beweging zoals snelheid. We zullen hiermee samenhangend de begrippen energie en impuls (ook wel hoeveelheid van beweging) tegenkomen. Bij beweging langs een gekromde baan, zoals een cirkel, zullen we te maken krijgen met hoeksnelheid als eigenschap, alsmede het begrip impulsmoment. Bij een periodieke beweging komen we de periode tegen.

Inleiding (2) De genoemde met beweging samenhangende eigenschappen veranderen onder invloed van krachten. Het zijn in essentie deze begrippen die we in dit college zullen proberen conceptueel te doorgronden, maar waar we ook vertrouwd mee willen worden. Ze spelen niet alleen een rol in de verschijnselen van alledag, maar blijven fundamentele grootheden ook wanneer we in de wereld van het kleine afstanden of korte tijden de quantummechanica of in de wereld van de grote snelheden de relativiteitstheorie een rol gaat spelen. Ze zijn ook nog steeds van belang om concepten als druk, temperatuur en entropie te begrijpen wanneer we in de thermodynamica met enorme aantallen deeltjes werken.