Detail předmětu

Physics 1

FEKT-CFY1Ak. rok: 2018/2019

Základy mechaniky částic, Gravitační a tíhové pole, Elektrostatické pole, Elektrický náboj, Coulombův zákon, Gaussův zákon elektrostatiky, Elektrický proud, Stacionární magnetické pole, Biotův-Savartův zákon, Ampérův zákon celkového proudu, Silové působení magnetického pole, Nestacionární magnetické pole, Faradayův indukční zákon, Maxwellovy rovnice v integrálním tvaru.

Jazyk výuky

angličtina

Počet kreditů

6

Garant předmětu

doc. Ing. Karel Liedermann, CSc.

Zajišťuje ústav

Ústav fyziky (UFYZ)

Nabízen zahraničním studentům

Všech fakult

Výsledky učení předmětu

Studenti rozumí základním fyzikálním pojmům, zákonům a procesům. Jsou schopni řešit jednoduché problémy týkající se těchto zákonů a procesů a umí realizovat jednoduché fyzikální experimenty.

Prerekvizity

Jsou požadovány znalosti na úrovni středoškolského studia.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Výukové metody zahrnují přednášky, cvičení (semináře) a práci v laboratořích. Kurs je veden za podpory e-learningu, který však slouží pouze jako databáze přenášek a pokynů pro laboratorní cvičení. Studenti musí během kursu odevzdat jednu domácí úlohu (samostatně vypracovaný příklad) a absolvovat krátký (0,5 hodiny) test. Skladba bodů, jež lze získat během kursu: 10 bodů - domácí úloha, 20 bodů - laboratorní cvičení, 10 bodů - krátký test, 60 bodů - zkouška

Způsob a kritéria hodnocení

Podmínky pro úspěšné ukončení předmětu stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Osnovy výuky

Základy mechaniky částic a tuhého tělesa, gravitační a tíhové pole, elektrostatické pole, elektrický náboj, Coulombův zákon, Gaussův zákon elektrostatiky, elektrický proud, stacionární magnetické pole, Biotův-Savartův-Laplaceův zákon, Ampérův zákon celkového proudu, silové působení magnetického pole, nestacionární magnetické pole, Faradayův indukční zákon, Maxwellovy rovnice v integrálním tvaru.

Učební cíle

Hlavní cíle jsou: Poskytnout studentům jasný a logický výklad základních fyzikálních pojmů a zákonů a posílení porozumění těchto pojmů a zákonů pomocí širokého spektra zajímavých aplikací.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Základní literatura

Halliday D., Resnick R., Walker J.: Fundamentals of Physics Extended, Sixth International Edition, John Wiley & Sons, Hoboken, NJ, USA, ISBN 0-471-39222-7

Doporučená literatura

Serway R.,A.:Physics for Scientists and Engineers with Modern Physics, Saunders College Publishing, Philadelphia, London, 1996.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program EEKR-BC bakalářský

    obor BC-EST , 1 ročník, zimní semestr, povinný
    obor BC-MET , 1 ročník, zimní semestr, povinný
    obor BC-TLI , 1 ročník, zimní semestr, povinný
    obor BC-SEE , 1 ročník, zimní semestr, povinný
    obor BC-AMT , 1 ročník, zimní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Karel Liedermann, CSc.

Osnova

Pohybová rovnice a její aplikace. Práce, energie, výkon.
Zákony zachování. Srážky.
Gravitační a tíhové pole.
Elektrický náboj, Coulombův zákon. Intenzita elektrického pole, siločáry.
Bodový náboj a dipól v elektrickém poli. Gaussův zákon elektrostatiky.
Kapacita. Elektrostatické pole v dielektriku. Energie elektrostatického pole.
Elektrický proud, rovnice kontinuity. Ohmův zákon.
Elektromotorické napětí, práce a výkon elektrického proudu. Vedení proudu v látkách.
Magnetické pole vyvolané proudem, Biotův-Savartův zákon, magnetické indukční čáry.
Ampérův zákon celkového proudu. Silové působení magnetického pole.
Gaussův zákon pro magnetické pole. Magnetické pole v látkách.
Faradayův indukční zákon. Cívky a indukčnost.
Maxwellovy rovnice v integrálním tvaru pro vakuum a pro dielektrikum.

Cvičení odborného základu

7 hod., povinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Karel Liedermann, CSc.

Osnova

Pohybová rovnice, zákony zachování v mechanice, srážky.
Intenzita elektrického pole. Gaussův zákon elektrostatiky.
Magnetické pole vyvolané proudem, zákon celkového proudu. Silové působení magnetického pole.
Gaussův zákon pro magnetické pole. Faradayův indukční zákon.

Cvičení na počítači

6 hod., povinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Karel Liedermann, CSc.

Osnova

Pohyb hmotného bodu v homogenním tíhovém poli.
Modelování elektrostatického pole - intenzita a potenciál.
Pohyb nabitých částic ve stacionárním magnetickém poli.

Laboratorní cvičení

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Petr Sedlák, Ph.D.

Osnova

Pravidla práce v laboratoři. Zpracování a prezentace uskutečněného měření.
Určování momentů setrvačnosti. Zákony zachování momentu setrvačnosti a mechanické energie.
Tíhové zrychlení - Reverzní kyvadlo.
Rychlost světla.
Měrný náboj elektronu.
Teplotní závislost odporu kovů a polovodičů. Termistor.
Supravodivost.
Magnetické pole kolem vodiče. Silové působení magnetického pole.
Magnetické vlastnosti látek.
Hallův jev.
Absorpce světla.
Polarizované světlo, interference světla, laser.
Seminář, prezentace seminární práce.