Fysik fra gymnasium til universitet
Hvis du har spørgsmål, så send mig en mail her
Hele lærerbogssystemet Elementær Fysik 1-3 er nu oversat til engelsk, og findes på elektronisk (og mere læsevenlig form) form under navnet Elementary Physics 1-3 under Physics
Elementær Fysik 1
Nedenstående kapitler er en manuel overførsel til elektronisk form fra 1g bogen: Elementær Fysik 1, fra 1976.
Bogen har været udsolgt siden 1988.
Fremstillingen er ret forskellig fra de nuværende (og tidligere) lærebøger.
Man kan vel godt sige "et andet teoretisk og matematik niveau" , hvor alt er forklaret, og ikke blot beskrevet.
Bogen følger den begrebsmæssige kronologi i fysik, på samme måde som f.eks. "University Physics" fra 1992.
Efter 2005 med SRP og AT opgaverne,har der imidlertid været en fornyet interesse for en mere traditionel, (og ikke
samfundsideologisk) beskrivelse af den elementære klassiske fysik, hvilket er grunden til,
at udvalgte afsnit nu er omsat til elektronisk form, som vist nedenfor.
Det gælder især:
Impulsbevarelse ved stød
Termodynamikkens 1. hovedsætning og kalorimetri
Tilstandsligningen for ideale gasser
Kinetisk molekylteori
Ingen af disse emner har været behandlet i fysibøgerne for gymnsiet siden 1988 - andet end på et
helt overfladisk niveau.
- Indholdsfortegnelse til Elementær Fysik 1
- Fysiske størrelser og enheder. Introduktion til fysik ved starten af 1g.
(Elementær Fysik 1. Kap I) (pdf)
Sådan blev fysikundervisningen indledt i det matematiske gymnasium 1975-88
- Kinematik. Bevægelse med konstant hastighed og konstant acceleration. Frit fald og lodret kast.
(Elementær Fysik 1. Kap II) (pdf)
Kinematik var det indledende emne i fysikundervisningen i det matematiske gymnasium 1975-88
- Vektorer i fysik. (Elementær Fysik 1. Kap II) (pdf) (pdf)
En kort introduktion til vektorer og vektoregning, som det anvendes i fysik,
og som er nødvendig for at kunne læse resten af bogen.
- Dynamik. Newtons love. (Elementær Fysik 1. Kap III) (pdf)
En elementær, men systematisk fremstilling af Newtons love, ledsaget af mange eksempler.
Også gnidning og gnidningskoefficient.
- Arbejde og energi. Kinetisk og potentiel energi.
Mekanisk energibevarelse. (Elementær Fysik 1. Kap IV) (pdf)
En nogenlunde elementær, men stringent og systematisk fremstilling af begreberne: Arbejde og mekanisk energi.(pdf)
- Tryk, Tryk i gasser, Arkimedes lov. (Elementær Fysik 1. Kap V) (pdf)
En elementær, men stringent og systematisk fremstilling af begrebet tryk i fysikken
- Impulsbevarelse ved stød. (Elementær Fysik 1. Kap VI)(pdf)
En elementær, men stringent udledelse af impulssætningen ud fra Newtons love.
Udledning af formler for elastisk og fuldstændig uelastisk stød.
- Elementær termodynamik og kalorimetri. (Elementær Fysik 1. Kap IX)(pdf)
En elementær, men strigent introduktion til termodynamikkens 1. hovedsætning, bla. med avendelser i kalorimetri.
- Gaslovene.Boyle Mariottes lov, Gay-Lussacs lov, Absolut temperatur. (Elementær Fysik 1. Kap VIII) (pdf)
Udledning af gaslovene på eksperimentelt grundlag. Ind scannet kopi fra Elementær Fysik 1.
- Tilstandsligningen for ideale gasser. (Elementær Fysik 1. Kap VIII)(pdf)
Elementær, men stringent udledning af tilstandsligningen ud fra Gay-Lussacs, Boyla-Mariottes og Avaogadros lov.
- Kinetisk_molekylteori. (Elementær Fysik 1. Kap X)(pdf)
Elementær udledning af sammenhæng mellem molekylernes middelkinetiske energi og absolut temperatur.Tilstandsligningen.
Boltzmanns konstant, Ækvipartitionsprincippet.
- Elektricitetslære for 1g.(Elementær Fysik 1. Kap XI) (pdf)
revideret. 07.12.2015
Coulombs lov. Strømstyrke og spænding, Joules lov, Ohms 1. og 2.lov, Serie- og parallelforbindelse af modstande med mere.
Som de øvrige kapitler er dette en systematisk indgang til elektritetslæren i den form,
som undervisningen blev varetaget i gymnasiet før 1988.
Da elektricitetslæren stort set er forsvundet fra
fysikundervisningen, er kapitlet indscannet, og ikke manuelt overført.
Af den grund er det ikke særlig læsevenligt.
- Øvelsesvejledninger til Elementær Fysik 1.
19 vejledninger til elev forsøg, som de blev udført i perioden 1975-1988. De fleste vejledninger indeholder også en del teori,
som man ikke længere finder i de nuværende lærebøger
Elementær Fysik 2
Kapitlerne er scannet ind og ikke manuelt konverteret til elektronisk form,, som det er tilfældet med det meste af Elementær Fysik 1.
Læsevenligheden er derefter.
- Indholdsfortegnelse. Stikordsregister. Errata til Elementær Fysik 2
- Kinematik 2. (Elementær Fysik 2. Kap I).
Med Kinematikken som eksempel er kapitlet en introduktion til differential- og integralregning, som det anvendes i fysik.
- Plane bevægelser. Skråt kast og cirkelbevægelse. (Elementær Fysik 2. Kap II)
- Newtons Gravitationslov.Gravitationskonstanten. Keplers love.
Potientiel energi i tyngdefeltet. (Elementær Fysik 2. Kap III)
- Harmoniske svingninger. Matematisk pendul. (Elementær Fysik 2. Kap IV)
- Bølgelære. (Elementær Fysik 2. Kap IV)
Longitudinal og transversalbølger. Interferens. Huygens princip. Youngs forsøg. Gitter Stående bølger. Brydningsloven. Lydbølger.Doppler effekt
- Dynamik. Mekanikkens love på differentialform. (Elementær Fysik 2. Kap VII)
Konservative kræfter. Kinetisk og potentiel energi. Energibevarelse i et konservativt kraftfelt.
- Partikelsystemers Dynamik. Massemidtpunkt. Impulssætningen (Elementær Fysik 2. Kap VI)
- Rotation. Kraftmoment og Impulsmoment. (Elementær Fysik 2. Kap IX)
Emnerne fra disse kapitler forsvandt ud af gymnasiepensum allerede i begyndelsen af 80'erne. Niveauet må i dag betragtes som universitetsniveau
(eller over, lidt afhængig af universitetet). Rotation har imidlertid de sidste 10 år været anvendt som Studieretningsprojekt, og
jeg tror, at det vil være meget svært at finde en fremstilling på det samme analytiske niveau, som nærværende. End ikke i University Physics.
- Relativitetsteori.(Elementær Fysik 2. Kap X) (Forbedret kopi 8/12-2016)
En elememtær, men analytisk stringent fremstilling af Den Specielle Relativitetsteori,der kommer næsten hele vejen rundt.
En engelsk oversættelse (på elektronisk form) findes i hovedmenuen under Physics.
- Øvelsesvejledninger til Elementær Fysik 2.
12 vejledninger til elev forsøg, som de blev udført i perioden 1975-1988. De fleste vejledninger indeholder også en del teori,
som man ikke længere finder i de nuværende lærebøger
Elementær Fysik 3
- Indholdsfortegnelse. Stikordsregister
Elementær Fysik 3 scannet ind fra bogen. Typografien er derefter)
- Elektrostatik. (Elementær Fysik 3. Kap I)
Elektrisk felt.Gauss lov. Kapacitans. Serie og parallelforbindelse. Energien af en opladet kapacitor. Afladning af kapacitor.
- Magnetisme (Elementær Fysik 3. Kap II)
Magnetiske kræfter, amperedefinitionen,Biot og Savarts lov,Laplace' lov, Amperes lov, Magnetisk dipol, jordmagnetisme, Ørsteds forsøg.
- Ladede partiklers bevægelse i elektriske og magnetiske felter(Elementær Fysik 3. Kap III)
Partikel i elektrisk felt. katodestråleoscilloskopet. Ladet partikel i magnetisk felt. Lorentz kraften. Cyklotronen. Massespektrografen.
- Induktion.(Elementær Fysik 3. Kap IV)
Induceret elektromotorisk kraft. Faradays lov. Betatronen. Hvirvelstrømme. Induktans. R-L kredsløb. Magnetisk feltenergi.
- Vekselstrøm.(Elementær Fysik 3. Kap V)
Måling af vekselstrøm. Kapacitans og Impedans. Serie og parallelforbindelse. Vekselsstrømseffekt.
Elektriske svingningskredse. Maxwell-ligningerne. Elektromagnetiske bølger. Lysets hastighed.
- Atomfysik. Atiomets opbygning.(Elementær Fysik 3. Kap VI)
Fotoelektrisk effekt. Fotocellen. Rutherfords atommodel.Atomspektre. Bohrs atommodel.Bohrs beregning af Rydbergkonstanten.
Impulsmomentets kvantisering. Det periodiske system.
- Kvantefysik. Partikler, bølger og stråling.(Elementær Fysik 3. Kap VII)
-
Fotonens partikelnatur. Røntgenstråling. Bragg-betingelsen. Compton-effekten. Partikelbølger. Heisenbergs usikkerhedsrelationer.
- Radioaktivitet.(Elementær Fysik 3. Kap VIII)
-
Naturlig radioaktivitet, alfa, beta, og gamma-stråling. Absorption af stråling. Atomkerneomdannelser.
Henfaldsloven og halveringstid.Radioaktiv strålings vekselvirkning med stof.
- Kernefysik.(Elementær Fysik 3. Kap IX)
-
Kernereaktioner. Neutronens opdagelse. Kunstig radioaktivitet. Virkningstværsnit ved beskydning af atomkerner. Atomkernens struktur.
Bindingsenergi og massedefekt. Stabilitet og den semiempiriske masseformel. Fission og fusion. Reaktorfysik. Kernekraftværker.
- Elementarpartikler.(Elementær Fysik 3. Kap X)
-
Elementarpartiklernes vekselvirkninger. Mesoner og myoner. Baryon-resonanser. Strange particles. Elementarpartiklernes kvantetal.
Partikler og antipartikler. Symmetrier. Quarks.
- Astrofysik.(Elementær Fysik 3. Kap XI)
-
Astrofysikkens grundlag. En stjernes udvikling. Kontraktionsfasen. Hovedseriefasen. Kæmpestjernefasen. Stjernedød. Supernovaer,
Neutronstjerner og Sortehuller.
- Øvelsesvejledninger til fysik forsøg fra Elementær Fysik 3.
-
14 vejledninger til elev forsøg, som de blev udført i perioden 1975-1988. De fleste vejledninger indeholder også en del teori,
som man ikke længere finder i de nuværende lærebøger.
Større temahefter i fysik
- Termodynamik. Første og anden hovedsætning.Reversibilitet og Entropi.
Et kompendium i termodynamik. Niveauet er nærmere universitet end gymnasiet.
- Generel relativitet og cosmologi
General relativity, red shift, Hubble's law, neutron stars and black holes, critical density, dark matter The Big Bang and the background radiation
- Varmepumpen.
En teoretisk analyse af varemepumpen på grundlag af termodynamikkens første og anden hovedsætning.
- Statistisk Mekanik. (pdf)
Denne fremstilling bygger på forelæsningsnoter af Professor Møller på 2. dels studiet i fysik i 1968.
Det teoretiske niveau, er derfor ret højt.
- Ækvipartionsprincippet og Maxwells hastighedsfordeling (pdf)
To hovedresultater fra den statistiske mekanik.
Her fremstillet på en mere direkte og tilgængelig måde. end i den statistiske mekanik.
- Brownske bevægelser og bestemmelsen af Boltzmanns konstant (pdf)
- To legeme problemet og Keplers love (pdf)
Analytisk løsning af bevægelsesligningerne for centralbevægelse og to legeme problemet, samt en udledning af Keplers love.
Niveauet er nærmere universitet end gymnasiet.
- Simulationer af 3 legeme bevægelser. (pdf)
Stabile og ustabile 3 legeme bevægelser. Balistisk raket til månen og hjem igen. Næsten stabile bevægelser af tre ens masser
- Teoretisk beregning af perioden i Merkur og Venus passager (pdf)
- Kosmologi (pdf)
Den genrelle relativitetsteori, rødforskydning,Hubbles lov, kritisk densitet, neutron stjerner og sorte huller, Big Bang og baggrundsstrålingen.
- Gyroskoper, snurretoppe, roterende æg og andre roterende objekter (pdf)
Teorien for rotation anvendt til beregning af præcessionshastighed for Gyroskoper, Snurretoppe, roterende æg og
andre roterende objekter
- Bernullis lov for væskestrømning (pdf)
Udledning af Bernullis lov med eksempler fra hydrodynamik og aerodynamik.
- Curling og Billard fysik. (pdf)
Analyse af det centrale elastiske stød og af det ikke centrale elastiske stød.
- Udbredelseshastighed for bølger (pdf)
Anvendelse af den differentielle bølgeligning til udledning af formler for udbredelsenshastigheden på
en streng, i faste stoffer og gasser.
- Geometrisk optik (pdf)
Undervisningshefte i klassisk geometrisk optik.Brydning i prismer. Linseformlen. Afbildningsformlen.
- Eksempler på fysikkens Differentialligninger (pdf)
Eksempler på ikke trivielle differentialligninger i fysikken. Atmosfæretrykket, som funktion af højden.
Bevægelse med gnidning i væsker og luft. Dæmpede og tvungne svingninger. Radioaktive henfaldskæder.
- Hydrogen atomets fysik fra Rutherford til Schrödinger
- Cykel fysik
En undervisningsnote til beregning af og forsøg med kraftmomentoverførsel ved et udvendig cykelgear .
- Hydrodynamik = kompliceret matematik (pdf)
De grundlæggende lovmæssigheder for laminar strømning og hvirvelstrømning uden viskositet
- Koblede penduler (pdf)
Løsning af et klassisk mekanisk problem ved anvendelse af Lagrange formalismen.
- Koblede penduler uden approximationer
Løsning af et klassisk mekanisk problem ved anvendelse af Lagrange formalismen.
- Kaotisk_kuglebevægelse (pdf)
Et stykke "legetøj" med en koblet bevægelse af kugler er analyseret ved hjælp af Lagrange formalismen.
- Vindmølle fysik (pdf)
Udledning af et udtryk for den teoretisk maksimale effektivitet af en vindmølle
- Tømning af en beholder ved en hane i bunden
- Konisk og kaotisk pendul.
- Retliniet bevægelse i væsker og gasser
- Radioaktive henfaldskæder
- Trykkets afhæninghed afhøjden i atmosfæren
- Kan båden kæntre (pdf)
- Turbolent bevægelse i væsker og gasser
- Banekurven for et projektil
- Dæmpet harmonisk svingning. Tvungen harmonisk svingning
- Elasticitets teori
Elastisk deformation og torsion. "Stess" og "strain"
Mindre artikler
Artikler fra LMFK-bladet