PMP111: Klasična mehanika II (251441)

 6 
ECTS
45 P + 30 A
30% primjene e-učenja
Odjel za fiziku (Sceduly)
Nositelji: Marko Kovač
Suradnici: Željka Sanader Maršić
Ciljevi predmeta
Formulacija zakona klasične mehanike uz razvoj matematičkih metoda za rješavanje problema te kritička prosudba primjenjivosti istih na klasične sustave.
Uvjeti (kompetencije) za upis predmeta
Mehanika (položen)
Matematika I (položen)
Matematika II (odslušan)
Klasična mehanika I (odslušan)
Očekivani ishodi učenja
1. Formulirati D'Alambertov princip i primijeniti ga na nekoliko poznatih primjera fizikalnih sustava, a posebno na problem statičke ravnoteže. Izvesti Euler-Lagrangeove jednadžbe polazeći od D'Alambertova principa.
2. Formulirati varijacijski princip i primijeniti ga na primjeru brahistokrone, izvesti Euler-Lagrangeove jednadžbe i primijeniti ih kod opisa fizikalnih sustava s ograničenjima ili bez njih.
3. Objasniti Hamiltonovu formulaciju klasične mehanike i koncept faznog prostora. Opisati Legendreove transformacije u kontekstu mehanike. Izreći i dokazati Liouvilleov teorem. Separirati Hamilton-Jacobijevu jednadžbu u kartezijevom, cilindričnom i sfernom koordinatnom sustavu.
4. Definirati Poissonove zagrade i dokazati svojstva koja one zadovoljavaju, definirati i primijeniti kanonske transformacije te objasniti vezu formalizma Poissonovih zagrada i kvantne mehanike.
5. Izvesti i riješiti jednadžbe gibanja za problem malih oscilacija. Pronaći frekvencije i normalne koordinate teorijski i na primjerima
Sadržaj predmeta
1. (3+2) Stupnjevi slobode, ograničenja na gibanje i poopćene koordinate.
2. (3+2) D'Alambertov princip i statička ravnoteža.
(3+2) Lagrangeova formulacija klasične mehanike, ekvivalentnost Lagrangeove i Newtonove mehanike.
3. (3+2) Varijacijski račun i problem brahistokrone.
4. (3+2) Hamiltonova formulacija klasične mehanike.
5. (3+2) Fazni prostor i kanonske transformacije.
6. (3+2) Hamilton-Jacobijeva formulacija klasične mehanike, separacija varijabli u Hamilton-Jacobijevoj jednadžbi.
7. (3+2) Liouvilleov teorem.
8. (3+2) Poissonove zagrade, invarijantnost Poissonovih zagrada na kanonske transformacije.
9. (3+2) Infinitezimalne kanonske transformacije, Noetherin teorem.
10. (3+2) Veza Poissonovih zagrada i kvantne mehanike.
11. (3+2) Kanonski račun smetnje i primjena na sustave s jednim i više stupnjeva slobode.
12. (3+2) Male oscilacije 1/2
13. (3+2) Male oscilacije 2/2
14. (3+2) Uvod u klasičnu teoriju polja 1/2
15. (3+2) Uvod u klasičnu teoriju polja 2/2
Vrste izvođenja nastave
- Predavanja
- Vježbe
- Samostalni zadaci
- Multimedija
Obveze studenata
Praćenje rada studenata (ECTS)
- Pohađanje nastave (2.5)
- Usmeni ispit (1.75)
- Pismeni ispit (1.75)
Ocjenjivanje i vrjednovanje rada studenata
Dvaput tijekom semestra studenti polažu pisani kolokvij iz dvije polovice gradiva. Studenti koji na svakom kolokviju ostvare više od 50% bodova su oslobođeni polaganja pisanog ispita i mogu pristupiti usmenom ispitu. Studenti koji iz prvog pisanog kolokvija ostvare 50% ili više bodova, mogu usmeni dio ispita polagati u dva dijela i to neposredno nakon ispravljenog pisanog kolokvija. Konačna se ocjena formira na temelju pisanog ispita/kolokvija (1/2 ocjene) i odgovora na usmenom ispitu (1/2 ocjene).
Obvezna literatura
Herbert Goldstein, John Safko, Charles Poole: Classical Mechanics, Pearson New International Edition, Pearson; 3rd edition (July 25, 2013)
David Morin: Introduction to Classical Mechanics: With Problems and Solutions, Cambridge University Press; 1st edition (February 4, 2008)
Izborna literatura
Slideovi i bilješke s predavanja.
Načini praćenja kvalitete
1. Nastavnici, koji imaju predmete koreliranih ishoda učenja, surađuju i zajednički vode brigu o kvaliteti nastave.
2. Statistika ispitnih rezultata i vrednovanje uspješnosti u skladu s navedenim ishodima učenja.
3. Studentsko evaluiranje putem anonimne ankete koja se provodi prema pravilniku Sveučilišta u Splitu.
Izvedba
Sveučilišni prijediplomski studij
 •  Fizika (obvezni 4. sem.)
 
Napomene:
Vrste nastave (tip): (P) Predavanja; (S) Seminari; (A) Auditorne vježbe; (PK) Vježbe u praktikumu; (L) Laboratorijske vježbe; (M) Metodičke vježbe; (TJ) Vježbe tjelesnog odgoja; (T) Terenske vježbe.
Prije početka nastave moguće su rošade izvođača nastave u svrhu optimizacije opterećenja. Prikazana je testna verzija automatskog generiranja informacija.