Μηχανική I

Ενότητες

5. Διανύσματα

Η έννοια του διανύσματος ως γεωμετρικό αντικείμενο ανεξάρτητο του συστήματος αναφοράς, το ανάδελτα ως διανυσματικός τελεστής, πράξεις με δείκτες, ανάλυση κίνησης σε πολικές συντεταγμένες, ανάλυση επιτάχυνσης σε επιτρόχια και κεντρομόλο, αστρόβιλα πεδία, η στροφορμή.

Λέξεις Κλειδιά: Διανύσματα – τανυστές, δέλτα του Kronecker, πλήρως αντισυμμετρικός τανυστής, αστρόβιλα πεδία, στροφορμή.

Βιντεοδιαλέξεις

Ενότητα 5. Διάλεξη 1

Η έννοια του διανύσματος ως γεωμετρικό αντικείμενο ανεξάρτητο του συστήματος αναφοράς. Διάνυσμα σε 2 διαστάσεις. Πίνακας μετασχηματισμού στροφής σε 2 διαστάσεις. Γενίκευση σε 3 διαστάσεις.

Ενότητα 5. Διάλεξη 2

Ορισμός διανύσματος. Πίνακας στροφής περί τον άξονα z κατά γωνία θ. Άθροισμα διανύσματος. Γινόμενο διανύσματος με πραγματικό αριθμό. Παράγωγος διανύσματος. Ορισμός βαθμωτού μεγέθους. Εσωτερικό γινόμενο διανυσμάτων. Μέτρο διανύσματος. Καθετότητα δύο διανυσμάτων.

Ενότητα 5. Διάλεξη 3

Ιδιότητες διανυσμάτων. Εξωτερικό γινόμενο διανυσμάτων: ορισμός και ιδιότητες.

Ενότητα 5. Διάλεξη 4

Ταυτότητα Jacobi για το εξωτερικό γινόμενο. Παρατηρήσεις επί του εξωτερικού γινομένου δύο διανυσμάτων. Ορισμός του ψευδοδιανύσματος. Το ανάδελτα ως διανυσματικός τελεστής. Κίνηση φορτισμένου σωματιδίου μέσα σε μαγνητικό πεδίο.

Ενότητα 5. Διάλεξη 5

Η έννοια και το φυσικό νόημα του ανάδελτα. Gradient (κλίση), απόκλιση, στροβιλισμός.

Ενότητα 5. Διάλεξη 6

Η απόκλιση και ο στροβιλισμός σε καρτεσιανές συντεταγμένες. Φυσικό νόημα της απόκλισης και του στροβιλισμού. Κίνηση φορτισμένου σωματιδίου μέσα σε μαγνητικό πεδίο. 

Ενότητα 5. Διάλεξη 7

Κίνηση φορτισμένου σωματιδίου μέσα σε μαγνητικό πεδίο. Μελέτη του προβλήματος σε πολικές συντεταγμένες. 

Ενότητα 5. Διάλεξη 8

Η κατά Dirac απόδειξη της ιδιότητας  Jacobi για το εξωτερικό γινόμενο. Ανάλυση επιτάχυνσης σε επιτρόχια και κεντρομόλο.

Ενότητα 5. Διάλεξη 9

Ανάλυση επιτάχυνσης σε επιτρόχια και κεντρομόλο (συνέχεια). Το μαθηματικό εκκρεμές. Εισαγωγή στις συντηρητικές δυνάμεις. 

Ενότητα 5. Διάλεξη 10

Συντηρητικές δυνάμεις. Η βαρυτική δύναμη μεταξύ δύο σημειακών μαζών.

Ενότητα 5 . Διάλεξη 11

Κίνηση φορτισμένου σωματιδίου μέσα σε μαγνητικό πεδίο. Μελέτη του προβλήματος σε πολικές συντεταγμένες (συνέχεια). 

Ενότητα 5. Διάλεξη 12

Κίνηση φορτισμένου σωματιδίου μέσα σε μαγνητικό πεδίο. Μελέτη του προβλήματος σε πολικές συντεταγμένες (συνέχεια). 
Κίνηση σωματιδίου σε επίπεδο υπό την επίδραση δύναμης. Μελέτη του προβλήματος σε πολικές συντεταγμένες για την περίπτωση κεντρικής δύναμης. Ορισμός της στροφορμής.

Ενότητα 5. Διάλεξη 13

Κίνηση σωματιδίου σε επίπεδο υπό την επίδραση δύναμης. Μελέτη του προβλήματος σε πολικές συντεταγμένες για την περίπτωση κεντρικής δύναμη και υπολογισμός της τροχιάς. 

Ενότητα 5. Διάλεξη 14

Κίνηση σωματιδίου στο επίπεδο υπό την επίδραση ακτινικής δύναμης. Προσδιορισμός των δυνατών τροχιών για την περίπτωση κεντρικής δύναμης αντιστρόφου τετραγώνου. Το γενικό πρόβλημα των δύο σωμάτων που αλληλεπιδρούν με δύναμη που ασκείται επί της ευθείας που ενώνει τα δύο σώματα. 

Ενότητα 5. Διάλεξη 15

Το γενικό πρόβλημα των δύο σωμάτων που αλληλεπιδρούν με δύναμη που ασκείται επί της ευθείας που ενώνει τα δύο σώματα (συνέχεια). Η έννοια του κέντρου μάζας. Αστρόβιλο πεδίο δύναμης.

Ασκήσεις Ενότητας 5 - Μέρος Α'
Ασκήσεις Ενότητας 5 - Μέρος Β'