Detail předmětu

Fyzika

FAST-BB001Ak. rok: 2019/2020

Úvod, kinematika hmotného bodu, dynamika hmotného bodu, dynamika tuhých těles, hydromechanika, kmity, vlnění.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

5

Garant předmětu

prof. RNDr. Zdeněk Chobola, CSc.

Zajišťuje ústav

Ústav fyziky (FYZ)

Nabízen zahraničním studentům

Všech fakult

Výsledky učení předmětu

Základní teoretické znalosti a praktické dovednosti a návyky v oblastech fyziky: kinematika a dynamika hmotného bodu, mechanika tuhého tělesa, hydromechanika a mechanické kmity a vlnění.

Prerekvizity

Znalosti ze středoškolské fyziky a matematiky v rozsahu gymnázií.

Osnovy výuky

1.týden: Kinematika hmotného bodu. Pohyb hmotného bodu. Okamžitá rychlost. Okamžité zrychlení. Rozklad vektoru zrychlení.
2.týden: Obecný pohyb. Rovnoměrný kruhový pohyb. Rovnoměrný zrychlený pohyb kruhový.
3.týden: Dynamika hmotného bodu. Newtonovy zákony. Řešení pohybové rovnice. Pohyb v neinerciálních soustavách.
4.týden: Mechanická práce a výkon. Kinetická a potenciální energie. Zákon zachování energie.
5.týden: Impuls síly. Moment síly. Moment hybnosti. Souvislost momentu síly a momentu hybnosti.
6.týden: Dynamika tuhých těles. Hmotnost a hybnost soustavy hmotných bodů. Moment síly soustavy hmotných bodů.
7.týden: První impulsová věta. Druhá impulsová věta. Podmínky rovnováhy tuhého tělesa. Skládání sil.
8.týden: Kinetická energie tuhého tělesa. Moment setrvačnosti. Práce a výkon při otáčení tuhého tělesa okolo pevné osy.
9.týden: Hydromechaniky. Pascalův zákon. Hydrostatický tlak. Archimedův zákon. Povrchové napětí.
10.týden: Rovnice kontinuity. Věta o hybnosti kapaliny. Bernouliova rovnice, pohyb reálné kapaliny.
11.týden: Kmity. Volné harmonické kmity. Fyzikální kyvadlo. Energie harmonických kmitů.
12.týden: Tlumené kmity. Vynucené kmity. Vlnění. Rovnice výchylky. Vlnová rovnice. Rychlost a intenzita vlnění.
13.týden: Interference vlnění. Stojaté vlnění.

Učební cíle

Získání základních teoretických znalostí a praktických znalostí a návyků v oblastech fyziky: kinematika a dynamika hmotného bodu, mechanika tuhého tělesa, hydromechanika a mechanické kmity a vlnění.

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.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program B-K-C-SI (N) bakalářský

    obor VS , 1 ročník, zimní semestr, povinný

  • Program B-P-C-MI (N) bakalářský

    obor MI , 1 ročník, zimní semestr, povinný

  • Program B-P-C-SI (N) bakalářský

    obor VS , 1 ročník, zimní semestr, povinný

  • Program B-P-E-SI (N) bakalářský

    obor VS , 1 ročník, zimní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

prof. RNDr. Zdeněk Chobola, CSc.

Osnova

1.týden: Kinematika hmotného bodu. Pohyb hmotného bodu. Okamžitá rychlost. Okamžité zrychlení. Rozklad vektoru zrychlení. 2.týden: Obecný pohyb. Rovnoměrný kruhový pohyb. Rovnoměrný zrychlený pohyb kruhový. 3.týden: Dynamika hmotného bodu. Newtonovy zákony. Řešení pohybové rovnice. Pohyb v neinerciálních soustavách. 4.týden: Mechanická práce a výkon. Kinetická a potenciální energie. Zákon zachování energie. 5.týden: Impuls síly. Moment síly. Moment hybnosti. Souvislost momentu síly a momentu hybnosti. 6.týden: Dynamika tuhých těles. Hmotnost a hybnost soustavy hmotných bodů. Moment síly soustavy hmotných bodů. 7.týden: První impulsová věta. Druhá impulsová věta. Podmínky rovnováhy tuhého tělesa. Skládání sil. 8.týden: Kinetická energie tuhého tělesa. Moment setrvačnosti. Práce a výkon při otáčení tuhého tělesa okolo pevné osy. 9.týden: Hydromechaniky. Pascalův zákon. Hydrostatický tlak. Archimedův zákon. Povrchové napětí. 10.týden: Rovnice kontinuity. Věta o hybnosti kapaliny. Bernouliova rovnice, pohyb reálné kapaliny. 11.týden: Kmity. Volné harmonické kmity. Fyzikální kyvadlo. Energie harmonických kmitů. 12.týden: Tlumené kmity. Vynucené kmity. Vlnění. Rovnice výchylky. Vlnová rovnice. Rychlost a intenzita vlnění. 13.týden: Interference vlnění. Stojaté vlnění.

Cvičení

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

prof. RNDr. Zdeněk Chobola, CSc.

Osnova

1.týden: návody - seznámení s používanými metodami měření, metodami výpočtů a zpracování laboratorních úloh, rozdělení úloh na celý semestr (cyklické střídání úloh pro dvojice studentů) 2.týden měření první laboratorní úlohy podle rozpisu 3.týden následující měření dle rozpisu, odevzdání protokolu z předchozího měření a spočítaných příkladů 4.týden následující měření dle rozpisu a odevzdání protokolu z předchozího měření a spočítaných příkladů 5.týden následující měření dle rozpisu a odevzdání protokolu z předchozího měření a spočítaných příkladů 6.týden následující měření dle rozpisu a odevzdání protokolu z předchozího měření a spočítaných příkladů 7.týden konzultace - opravy, doměření nedostatků a doplnění všech předchozích měření, opravy všech nepřijatých protokolů, odevzdání spočítaných příkladů 8.týden následující měření dle rozpisu a odevzdání protokolu z předchozího měření a spočítaných příkladů 9.týden následující měření dle rozpisu a odevzdání protokolu z předchozího měření a spočítaných příkladů 10.týden následující měření dle rozpisu a odevzdání protokolu z předchozího měření a spočítaných příkladů 11.týden následující měření dle rozpisu a odevzdání protokolu z předchozího měření a spočítaných příkladů 12.týden následující měření dle rozpisu a odevzdání protokolu z předchozího měření a spočítaných příkladů 13.týden písemka a odevzdání protokolu z předchozího měření, zápočet Témata a náplň laboratorních úloh: Stanovení optické mohutnosti čoček sférometrem Stanovení plošného obsahu přímou metodou a planimetrem Stanovení hustoty pevných látek přímou metodou a na hydrostatických vahách Stanovení modulu pružnosti v tahu přímou metodou Tenzometrické a mechanické měření modulu pružnosti v tahu z průhybu statickou metodou Stanovení modulu pružnosti v tahu z příčných kmitů tyče Stanovení modulu pružnosti ve smyku přímou metodou Stanovení modulu pružnosti ve smyku dynamickou metodou Stanovení místního tíhového zrychlení reverzním kyvadlem Stanovení momentu setrvačnosti z doby kmitu fyzického kyvadla Stanovení momentu setrvačnosti tělesa pomocí torzních kmitů Stanovení povrchového napětí kapalin Stanovení viskozity Stokesovým viskozimetrem