ΠΜ202 – Φυσική ΙΙ

Σκοπός μαθήματος: Είναι διεθνώς αποδεκτό ότι η αρχή κάθε Τεχνολογικής Εκπαίδευσης πρέπει να αφιερώνεται στην εμπέδωση της βασικής Επιστημονικής κατάρτισης, όπου ο σπουδαστής αποκτά τα θεμελιώδη επιστημονικά εφόδια, δηλαδή το απαραίτητο σύνολο των Μαθηματικών και Φυσικών Επιστημονικών Γνώσεων, καθώς και τον Επιστημονικό Τρόπο Σκέψης. Με αυτές τις βάσεις, ο σπουδαστής θα αντιμετωπίζει σε έκταση και σε βάθος τα ειδικευμένα τεχνολογικά προβλήματα, αλλά και αργότερα στην επαγγελματική του ζωή πάλι με αυτές τις βάσεις θα μπορεί να αντιμετωπίζει τα καινούργια προβλήματα που αναπόφευκτα προκύπτουν από την εξέλιξη της Τεχνολογίας. Για παράδειγμα, το μάθημα της Φυσικής (Ι και ΙΙ), Θεωρία και Εργαστήριο, αποτελεί ένα ολοκληρωμένο μάθημα Βασικής Υποδομής το οποίο είναι απαραίτητο για τη κατανόηση της αρχής λειτουργίας και της συμπεριφοράς όλων των Φυσικών Φαινομένων. Ειδικότερα, στο Εργαστήριο θα καταβληθεί κάθε δυνατή προσπάθεια ώστε οι σπουδαστές να εξοικειωθούν και με τον Επιστημονικό Τρόπο Σκέψης. Πράγματι, οι αρχές και οι νόμοι που αντιστοιχούν σε κάθε Φυσικό Φαινόμενο αναπαράγονται και ελέγχονται πειραματικά. Η ικανότητα να ελέγχει κάποιος μια ιδέα πειραματικά και να τη μετατρέπει ή να την αντικαθιστά με άλλη, εφόσον η πρώτη αποδειχθεί λάθος, αποτελεί το κυρίαρχο στοιχείο του Επιστημονικού Τρόπου Σκέψης και χαρακτηρίζει εκείνους που χρησιμοποιούν την Επιστημονική Μέθοδο. Συγκεκριμένα, για την αντιμετώπιση ενός δεδομένου και υπαρκτού προβλήματος με την Επιστημονική Μέθοδο διακρίνουμε τα παρακάτω κατά σειρά στάδια:

1. Ανάλυση και διατύπωση του προς λύση προβλήματος.
2. Διατύπωση υποθέσεων για τη λύση του προβλήματος.
3. Συλλογή δεδομένων από πειραματικά ή άλλα μέσα για τον έλεγχο κάθε υπόθεσης.
4. Ανάλυση των δεδομένων αυτών και η εύρεση της σωστής υπόθεσης.
5. Έλεγχος των συμπερασμάτων.

Εύκολα θα γίνει αντιληπτό ότι, κατά τη διάρκεια πραγματοποίησης των Εργαστηρίων Φυσικής, τα στάδια 1 και 2 παρέχονται στο σπουδαστή μέσα από το θεωρητικό μέρος κάθε εργαστηριακής άσκησης, ενώ τα υπόλοιπα τρία στάδια ολοκληρώνονται από τον ίδιο τον σπουδαστή. Πρέπει να σημειώσουμε εδώ ότι, όσοι χρησιμοποίησαν στις εργασίες τους την Επιστημονική Μέθοδο συνέβαλαν κατά πολύ στο να μπορούμε εμείς σήμερα να αντιλαμβανόμεθα καλύτερα τα περισσότερα από τα Φυσικά Φαινόμενα.

Περιγραφή μαθήματος: (α) Μηχανικές Ταλαντώσεις (αμείωτες, με απόσβεση και με διέγερση) δίνοντας μεγαλύτερη βαρύτητα στο φαινόμενο του Συντονισμού. Με την ενότητα αυτή οι φοιτητές θα κατανοήσουν ευκολότερα τη συμπεριφορά των κατασκευών (γέφυρες, ψηλά κτίρια κλπ) σε εξωτερικές διεγέρσεις. (β) Τα Μηχανικά Κύματα δίνοντας μεγάλη βαρύτητα: (β1) Στη συμπεριφορά των μηχανικών κυμάτων κατά τη διάδοση αυτών σε μέσα διάδοσης που παρουσιάζουν ασυνέχειες. Οι φοιτητές θα κατανοήσουν τον τρόπο διάδοσης των σεισμικών κυμάτων που διαδίδονται στο εσωτερικό της γης. (β2) Στον ήχο και στην ηχοδοσιμετρία. Με την ενότητα αυτή οι φοιτητές θα μπορούν να υπολογίζουν τη μέγιστη επιτρεπτή ηχοδόση όταν αυτοί εργάζονται σε θορυβώδη εργασιακά περιβάλλοντα. (β3) Στα στάσιμα κύματα. Γνωρίζοντας τη φύση και τη συμπεριφορά των στάσιμων κυμάτων,, οι φοιτητές θα μπορούν να υπολογίζουν τις βέλτιστες διαστάσεις ενός χώρου (κατοικία ή επαγγελματικού) ώστε να αποφεύγονται τα στάσιμα κύματα. (γ) Τη Κυματική και την Ακτινική (Γεωμετρική Οπτική) δίνοντας μεγαλύτερη έμφαση στις ιδιότητες της ακτινοβολίας LASER, στα κάτοπτρα, στις ιδιότητες και τα σφάλματα των φακών δεδομένου ότι η δέσμη LASER, τα κάτοπτρα και οι φακοί είναι συνοστώσες των τοπογραφικών οπτικών οργάνων.

Το περίγραμμα της Φυσικής ΙΙ μαζί με τη σχετική βιβλιογραφία είναι αναρτημένα στο e-Class στην ηλεκτρονική διεύθυνση:
http://eclass.aspete.gr/courses/GM142/