Detail předmětu

Fyzikální praktikum I

FSI-TR1Ak. rok: 2019/2020

Předmět má seznámit studenty se základy fyzikálního měření, s jeho přípravou a prováděním a se zpracováním dat.
Tématická náplň: posouzení souhlasu vypočtené a naměřené hodnoty, numerická integrace pohybové rovnice, vytvoření modelu, numerické a grafické řešení.
Zdůrazňuje se samostatné uvažování a jeho vyjadřování oproti postupům podle návodu.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

Garant předmětu

prof. Mgr. Miroslav Černý, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav fyzikálního inženýrství (ÚFI)

Výsledky učení předmětu

Prohloubení samostatného uvažování, vyjadřovacích schopností jak ústních, tak písemných a experimentálních dovedností.

Prerekvizity

Studenti by měli mít již alespoň základní zkušenost s experimenty (měření základních fyzikálních veličin) a matematické dovednosti nezbytné pro zpracování dat (řešení rovnic, základy diferenciálního počtu).

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Výuka je tvořena laboratorním cvičením.

Způsob a kritéria hodnocení

Studenti budou průběžně bodováni za domácí přípravy k jednotlivým tématům a za zprávy o měření, které odevzdají vyučujícímu. Hodnocení bude prováděno na základě dosaženého počtu bodů. K získání zápočtu je nezbytné dosáhnout nejméně 50% z dosažitelného počtu bodů.

Učební cíle

Cílem předmětu je naučit studenty samostatně navrhovat a uskutečňovat jednoduchá experimentální řešení fyzikálních problémů, zpracovávat data a tyto výsledky interpretovat a diskutovat.
Studenti by se měli dále seznámit s funkcí a vlastnostmi základních měřících přístrojů.

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

Účast v praktiku je povinná. Zameškaná výuka a ztracené body mohou být získány za vypracování náhradních úkolů po předchozí domluvě s vyučujícím.

Základní literatura

Halliday – Resnick – Walker: Fyzika. 2. přepracované vydání, VUTIUM Brno, 2013

Doporučená literatura

BROŽ, J. a kol.: Základy fyzikálního měření
KUČÍRKOVÁ, A. - NAVRÁTIL, K.: Fyzikální měření I

Elearning

eLearning: aktuální otevřený kurz

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program B-FIN-P bakalářský 1 ročník, letní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Laboratorní cvičení

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

prof. Mgr. Miroslav Černý, Ph.D.
doc. Ing. Jakub Zlámal, Ph.D.

Osnova

Přesnost měření - stručný úvod do problematiky zpracování nejistot.
Měření rychlosti zvuku: Pomocí rezonance.
Měření rychlosti zvuku: Měření časového intervalu, za který puls urazí zvolenou vzdálenost.
Měření rychlosti zvuku: Zpracování naměřených hodnot, odhad chyb a porovnání obou metod.
Určení tuhosti pružiny protažené vlastní vahou.
Rychlost šíření pulsu v pružině. (Na čem závisí? Ověřování vytvořených hypotéz.)
Rychlost zvuku a pulsu v pružině: Nalezení řešení pomocí pohybové rovnice.
Klouzající těleso na pohybující se podložce. (Jak se určí třecí síla? Závislost třecí síly na rychlosti pohybu)
Rotující těleso na pohybující se podložce (popis pohybu puku od roztočení po zastavení).
Tělísko na gumičce: Analytické řešení neharmonického pohybu (měření potřebných veličin a výpočet).
Tělísko na gumičce: Sestavení numerického modelu pro řešení pohybové rovnice (Eulerova metoda explicitní a implicitní).
Kyvadlo na pružném závěsu (řešení pohybové rovnice ve 2D na počítači).
Doba pohybu tělesa na různých drahách (brachystochrona).
Kyvadla spřažená pružnou vazbou (impuls síly, zachovávání mechanické energie).

Elearning

eLearning: aktuální otevřený kurz