Ο μαθησιακός στόχος της θεωρίας του μαθήματος είναι η εισαγωγή των φοιτητών στις βασικές έννοιες της φυσικής και η εξάσκηση τους στην αντιμετώπιση και θεμελίωση φυσικών προβλημάτων. Έχοντας αποκτήσει ως εχέγγυο τις θεμελιώδεις γνώσεις σε αρκετούς τομείς της φυσικής, καθίστανται πιο δεκτικοί στα περισσότερο εξειδικευμένα μαθήματα των ανωτέρω εξαμήνων. Επιπλέον μαθησιακός στόχος του εργαστηρίου αποτελεί η εξοικείωση με διάφορα μετρητικά όργανα και η εκπαίδευση τους σε πραγματοποίηση πειραμάτων και μετρήσεων, και την μετέπειτα στατιστική επεξεργασία των αποτελεσμάτων συνεπικουρούμενη με βασικές γνώσεις φυσικής.

Ο φοιτητής / τρια με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος θα είναι σε θέση να:

• Αναγνωρίζει τις θεμελιώδεις αρχές και τους νόμους της φυσικής
• Αναγνωρίζει και να κατανοεί την Φυσική που διέπει τα βασικά προβλήματα της επιστήμης του Μηχανολόγου Μηχανικού
• Περιγράφει, να τοποθετεί και να επιλύει τα βασικά Φυσικά προβλήματα της επιστήμης του Μηχανολόγου Μηχανικού.

Γενικές Ικανότητες

• Κατανόηση των βασικών φυσικών νόμων
• Αναζήτηση, ανάλυση και σύνθεση δεδομένων και πληροφοριών
• Επεξεργασία δεδομένων και κρίση στην λήψη αποφάσεων
• Αυτόνομη εργασία , μέσω της εκπόνησης ατομικά εκτελούμενων εργασιών και ασκήσεων
• Ομαδική εργασία μέσω της εκπόνησης ομαδικά εκτελούμενων εργασιών και ασκήσεων. 
• Προαγωγή της ελεύθερης, δημιουργικής και επαγωγικής σκέψης
• Χρήση των κατάλληλων θεωρητικών εργαλείων για την επίλυση μηχανολογικών προβλημάτων.

Θεωρία

• Εισαγωγή: θεμελιώδεις μονάδες, μετατροπές, τάξη μεγέθους, διαστατική ανάλυση. 

• Κινητική: μετατόπιση, ταχύτητα, επιτάχυνση, ευθύγραμμη/κυκλική κίνηση.

• Νόμοι της κίνησης: νόμοι του Νεύτωνα και εφαρμογές στην ευθύγραμμη/κυκλική κίνηση.

• Έργο και ενέργεια: έργο διατηρητικών και μη-διατηρητικών δυνάμεων, κινητική ενέργεια, δυναμική ενέργεια, θεώρημα έργου-ενέργειας, αρχή διατήρησης κινητικής ενέργειας.

• Ορμή, Ώθηση: αρχή διατήρησης ορμής, κρούσεις (ελαστικές/ανελαστικές).

• Περιστροφή και Δυναμική στερεών σωμάτων: κέντρο μάζας, κίνηση σωμάτων, γωνιακές ποσότητες (ταχύτητα, επιτάχυνση), ροπή αδράνειας, ροπή, κινητική ενέργεια περιστροφής, στροφορμή, αρχή διατήρησης στροφορμής, κύλιση

• Ισορροπία και Ελαστικότητα: συνθήκες ισορροπίας σωμάτων 

• Περιοδική κίνηση και Μηχανικά κύματα: απλή αρμονική κίνηση, φθίνουσα, εξαναγκασμένη, ενέργεια, ελατήριο, εκκρεμές (απλό, φυσικό, στροφικό), τύποι κυμάτων, περιοδικά κύματα, εγκάρσια κύματα, ενέργεια, στάσιμα κύματα.

• Θερμοδυναμική: θερμοκρασία, θερμική ισορροπία, θερμιδομετρία, θερμοδυναμικοί νόμοι γραμμική διαστολή, καταστατική εξίσωση ιδανικού αερίου, θερμότητα (αισθητή, λανθάνουσα), θερμοχωρητικότητα.

• Εισαγωγή στην μετάδοση θερμότητας: αγωγή, συναγωγή, ακτινοβολία. 

• Εισαγωγή στην οπτική-φωτομετρία: Ανάκλαση, διάθλαση, φακοί, φωτεινές πηγές, φωτομετρικές μονάδες, βαθμός απόδοσης.

• Εισαγωγή στο ηλεκτρικό ρεύμα και στα κυκλώματα συνεχούς ρεύματος: αντίσταση, αγωγιμότητα, νόμος του Ohm, ειδική αντίσταση, ηλεκτρική ενέργεια και ισχύς, συνδεσμολογία κυκλωμάτων, νόμοι Kirchhoff.

• Εισαγωγή στη μηχανική των ρευστών: Πυκνότητα, πίεση, δυναμική των ρευστών, εξισώσεις μάζας και ενέργειας, ιξώδες, εξίσωση ορμής.

Εργαστήριο

• Εισαγωγή: μονάδες μέτρησης, μετρήσεις, μετρητικά όργανα

• Θεωρία Σφαλμάτων: τυχαία, συστηματικά, υπολογισμός σφάλματος, μετάδοση σφάλματος.

• Μέση τιμή: ΜΤ και σφάλμα μέσης τιμής (τυπική απόκλιση)

• Διαγράμματα: Γραμμικά/μη γραμμικά, Πειραματική ευθεία, Ευθεία ελαχίστων τετραγώνων.

• Πειραματικές ασκήσεις που ενδεικτικά περιλαμβάνουν: Ελαστική Παραμόρφωση Ελατηρίου (Νόμος του Hooke – Ταλαντώσεις Ελατηρίου), Ελεύθερες Ταλαντώσεις Απλού Εκκρεμούς, Ευθύγραμμη κίνηση, Κρούσεις, Περιστροφική Κίνηση, Μελέτη περιστροφικής ενέργειας, Μέτρηση του Συντελεστή Εσωτερικής Τριβής των Υγρών, Προσδιορισμός της Ταχύτητας του Ήχου στον Αέρα, Συντελεστής Γραμμικής Διαστολής Στερεών, Μελέτη Εφελκυσμού Υλικών, Νόμος του Ohm σε Ευθύγραμμο Αγωγό – Μέτρηση της Ειδικής Αντίστασης του Αγωγού, Νόμοι του Kirchhoff.

Λογισμικό Λογιστικών φύλλων. Λογισμικό δημιουργίας γραφικών παραστάσεων από δεδομένα.

Χρήση διαφανειών στις παραδόσεις.

Υποστήριξη μαθησιακής διαδικασίας (θεωρίας και εργαστηρίων) μέσω της ηλεκτρονικής πλατφόρμας ασύγχρονης εκπαίδευσης (e-class) και μέσω της σύγχρονης εκπαίδευσης με ενδεδειγμένο λογισμικό (π.χ. MsTeams)

Οι διαφάνειες του Θεωρητικού μέρους του μαθήματος και οι ασκήσεις του αντίστοιχου εργαστηριακού μέρους, διατίθενται μέσω της Ηλεκτρονικής Πλατφόρμας ασύγχρονης εκπαίδευσης (eclass).

ΟΡΓΑΝΩΣΗ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑΣ

ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΦΟΙΤΗΤΩΝ

Ι. Γραπτή τελική εξέταση θεωρίας που περιλαμβάνει:

-Επίλυση προβλημάτων

ΙΙ. Εξέταση εργαστηρίου που περιλαμβάνει:

-Διενέργεια πειραμάτων και επεξεργασία - ανάλυση αποτελεσμάτων.

-Εκπόνηση ομαδικών εργασιών με μετρήσεις που διεξάγονται στο εργαστήριο.

-Ενδιάμεση και τελική εξέταση στο εργαστήριο.

Ο τελικός βαθμός διαμορφώνεται με βαρύτητα 70% του βαθμού εξέτασης της θεωρίας και 30% του βαθμού εργαστηρίου με όρους και προϋποθέσεις που ανακοινώνονται της ηλεκτρονικής πλατφόρμας (eclass) του μαθήματος στην έναρξη κάθε εξαμήνου.

• Πανεπιστημιακή φυσική με σύγχρονη φυσική, Α Τόμος, Young H., Freedman R., 4η ελληνική έκδ./2022, Εκδόσεις: ΠΑΠΑΖΗΣΗ.

• Φυσική για επιστήμονες και μηχανικούς: μηχανική, ταλαντώσεις και μηχανικά κύματα, θερμοδυναμική, σχετικότητα, Raymond A. Serway, John W. Jewett, 8η Αμερικανική/2012, Εκδόσεις: ΚΛΕΙΔΑΡΙΘΜΟΣ ΕΠΕ 

• Φυσική για Επιστήμονες και Μηχανικούς, Giancoli, Τόμος Α, 5η Έκδοση/2022, Εκδόσεις ΤΖΙΟΛΑ, Διανομή: ΕΚΔΟΣΕΙΣ Α. ΤΖΙΟΛΑ & ΥΙΟΙ Α.Ε. 

• Φυσική:Βασικές αρχές, Halliday David, Resnick Robert,Walker Jearl, Α Τόμος, 1η Έκδοση/2021, Εκδόσεις: Γ. ΔΑΡΔΑΝΟΣ ΚΑΙ ΣΙΑ Ε.Ε. 

• Θεμελιώδης πανεπιστημιακή φυσική, Έκδοση: 1η έκδ./2019, Συγγραφείς: Wolfson Richard (Συγγρ.) - Κατσικίνη Μαρία, Κουνάβης Παναγιώτης, Κουσουρής Κωνσταντίνος (Επιμ.), ISBN: 978-960-586-305-0, ΕΚΔΟΣΕΙΣ ΚΡΙΤΙΚΗ ΑΕ

• Βασικές αρχές φυσικής, Συγγραφείς: Ρ. Shankar, Έκδοση: 1η/2020, Εκδόσεις: ΚΛΕΙΔΑΡΙΘΜΟΣ ΕΠΕ

• Φυσική, Έκδοση: 1η/2019, Συγγραφείς: Δαυΐδ Κωνσταντίνος, Μυλωνάς Νικόλαος, ISBN: 978-960-418-837-6, ΕΚΔΟΣΕΙΣ Α. ΤΖΙΟΛΑ & ΥΙΟΙ Α.Ε.

• ΦΥΣΙΚΗ Ι ΜΗΧΑΝΙΚΗ, Έκδοση: ΕΚΔΟΣΗ 1η/2018, Συγγραφείς: ΠΑΝΑΓΙΩΤΗΣ Φ. ΜΟΙΡΑΣ, ISBN: 978-618-83823-4-3, Διαθέτης (Εκδότης): ΚΟΡΦΙΑΤΗΣ ΙΩΑΝΝΗΣ

• Physics for scientists and engineers with modern physic / Raymond A. Serway Συγγραφέας: Serway, Raymond A. Εκδότης: Saunders Έκδοση: 4th ed. Δημοσίευση: Philadelphia : Saunders
• University physics Συγγραφέας: Young, Hugh Εκδότης: Addison-Wesley Έκδοση: 8th ed. Δημοσίευση: Reading Massachusetts : Addison-Wesley
• Fundamentals of physics : extended / David Halliday, Robert Resnick, Jearl Walker Συγγραφέας: Halliday, David Resnick, RobertWalker, Jearl Εκδότης: Wiley Publishing Έκδοση: 5th ed. Δημοσίευση: New York : John Wiley and sons