ΦΥΣΙΚΗ & ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ

Περιγραφή

Σε γενικές γραμμές, το βιβλίο αυτό καλύπτει ύλη Φυσικής, σε ευρύ φάσμα εννοιών και θεμάτων, που άπτονται των ενδιαφερόντων Μηχανικού, Μηχανολόγου ή Ηλεκτρολόγου. Συγκεκριμένα, τα θέματα και οι εφαρμογές που παρουσιάζονται και αναλύονται, σταχυολογούνται από τη Mηχανική, τον Hλεκτρισμό, τη Θερμότητα και τις Aνανεώσιμες Πηγές Eνέργειας (AΠE).
Αναλυτικότερα, στην εισαγωγή, γίνεται θεμελίωση του διεθνούς συστήματος μονάδων (SI) και παρέχεται μια αναλυτική παρουσίαση των πρότυπων μονάδων, με βάση τις αποφάσεις των σχετικών συνεδρίων. Ο σκοπός αυτής της ανάλυσης είναι η ανάδειξη της σημασίας της μέτρησης καθώς και της αναγκαιότητας καθορισμού των πρότυπων μονάδων των Φυσικών ποσοτήτων μέσα από συγκεκριμένες πειραματικές διαδικασίες.
Στο πρώτο κεφάλαιο δίδεται μια σύντομη, κυρίως εννοιολογική εισαγωγή, στο μαθηματικό λογισμό. Ο σκοπός αυτής της αναφοράς, είναι να δοθεί η φυσική διάσταση της μαθηματικής σκέψης, προκειμένου να περιοριστούν στο ελάχιστο δυνατόν, οι επιπτώσεις μιας πιθανής μηχανιστικής χρήσης των μαθηματικών κατά την παρουσίαση και επεξεργασία των θεμάτων στα κεφάλαια που ακολουθούν.
Στο δεύτερο κεφάλαιο αναφέρονται περιληπτικά, έννοιες της κινηματικής, με σκοπό να εξυπηρετήσουν διδακτικές ανάγκες των επομένων κεφαλαίων.
Στο τρίτο κεφάλαιο, δίδεται ιδιαίτερη βαρύτητα στην ανάλυση των βασικών εννοιών της Φυσικής. Κρίθηκε σκόπιμο να δοθεί ως ειδικό θέμα συμπληρωματικής μελέτης, η αναφορά στα αποτελέσματα της δράσης του ηλεκτρικού πεδίου, στατικού ή εναλλασσομένου, με την ύλη. Εξετάζεται, επίσης, η δράση του μαγνητικού πεδίου σε κινούμενα φορτία, σε συνδυασμό με χρήσιμες εφαρμογές. Το κεφάλαιο ολοκληρώνεται με παρουσίαση θεμάτων σχετικών με τη βαρύτητα.
Το τέταρτο κεφάλαιο αφορά στο έργο και την ενέργεια. Αποτελεί ένα από τα σημαντικότερα κεφάλαια αυτού του βιβλίου. Θεμελιώνονται, προσεκτικά, οι έννοιες του έργου, της ενέργειας, της ισχύος, στιγμιαίας και μέσης. Παρουσιάζονται τα θεωρήματα που συσχετίζουν, αφ’ ενός, τη μεταβολή της κινητικής ενέργειας ενός σώματος με το σύνολο των έργων που παράγονται ή καταναλίσκονται κατά τη μεταβολή αυτή, αφ’ ετέρου το έργο των μη συντηρητικών δυνάμεων (τριβών) με τη μεταβολή της μηχανικής ενέργειας. Η ενεργειακή απόδοση μηχανών παρουσιάζεται γενικά και μέσω της έννοιας της θερμικής μηχανής και αντιδιαστέλλεται από το συντελεστή επίδοσης των ψυγείων και κλιματιστικών μηχανημάτων.
Στο πέμπτο κεφάλαιο, εξετάζεται ο απλός αρμονικός ταλαντωτής καθώς και η φθίνουσα και εξαναγκασμένη ταλάντωση και τα χαρακτηριστικά της. Αναλύεται η μεθοδολογία των περιστρεφομένων ανυσμάτων, η οποία αξιοποιείται στη μελέτη της σύνθεσης των ταλαντωτικών κινήσεων, ιδιαίτερα στα ηλεκτρικά κυκλώματα και γίνεται σύντομη αναφορά στην αντίστοιχη μεθοδολογία με τους μιγαδικούς αριθμούς.
Στο έκτο κεφάλαιο παρουσιάζονται σύντομα αλλά με την δέουσα προσοχή στην ακρίβεια και τη σαφήνεια, θέματα που αφορούν στη στατική και στη δυναμική συμπεριφορά του στερεού σώματος, με αναφορά στην τεχνολογική εφαρμογής τους. Η εμπέδωση τους ολοκληρώνεται μέσα από χαρακτηριστικά παραδείγματα.
Στο κεφάλαιο της θερμότητας (Κεφάλαιο 7), δίδεται ιδιαίτερη προσοχή στη σαφή εισαγωγή και θεμελίωση των σχετικών εννοιών και στην παρουσίαση του ουσιαστικού νοήματος των θερμοδυναμικών νόμων. Συνάμα και πέραν των τυπικών παραδειγμάτων εμπέδωσής τους, δίδεται έμφαση σε θέματα γενικότερου αλλά και ειδικότερου ενδιαφέροντος, που σχετίζονται με τη διάδοση της ενέργειας με τη μορφή θερμότητας, όπως, θέματα θερμομόνωσης ή ψύξης χώρων και μηχανημάτων. Καταβλήθηκε ιδιαίτερη προσοχή στην παρουσίαση του θέματος αλληλεπίδρασης ύλης και ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας, μέσα στα πλαίσια ενός εισαγωγικού βοηθήματος.
Στο τελευταίο κεφάλαιο (Κεφάλαιο 8), γίνεται μια εξαιρετικά σύντομη παρουσίαση, του πολύ σημαντικού, για την εποχή μας, θέματος, της τεχνολογίας των Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας, με έμφαση στη μετατροπή της ηλιακής ενέργειας σε ηλεκτρισμό, με χρήση των φωτοβολταϊκών στοιχείων.