Detail předmětu

Fyzikální seminář

FEKT-BPC-FYSAk. rok: 2020/2021

Předmět nejdříve opakuje na středoškolské úrovni základy mechaniky částic, které jsou pak využity při zkoumání vlivu sil, které na částice působí v jednoduchých elektrických a magnetických polích. Podstatná část předmětu je věnována elektrickému a magnetickému poli a porovnání jejich zjednodušeného středoškolského popisu s popisem, se kterým se postupně seznamují ve Fyzice 1.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

2

Garant předmětu

Ing. Jitka Brüstlová, CSc.

Zajišťuje ústav

Ústav fyziky (UFYZ)

Výsledky učení předmětu

Absolvent předmětu zná
základní pojmy a zákony mechaniky, elektřiny a magnetizmu na středoškolské úrovni.
Absolvent předmětu je schopen:
základní pojmy a zákony mechaniky, elektřiny a magnetizmu vysvětlit,
popsat vlastními slovy v čem předmět Fyzika 1 středoškolské znalosti rozšiřuje,
aplikovat základní zákony mechaniky na jednoduchý pohyb částice, zákony elektřiny a magnetizmu aplikovat v jednoduchých elektrických obvodech.

Prerekvizity

Student při vstupu do tohoto předmětu by měl:
mít, byť neúplné, znalosti základních pojmů a zákonů mechaniky, elektřiny a magnetizmu na středoškolské úrovni.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování závisejí na způsobu výuky a jsou popsány článkem 7 Studijního a zkušebního řádu VUT. Předmět je vyučován prostřednictvím seminárních cvičení. Předmět využívá e-learning (Moodle).

Způsob a kritéria hodnocení

Předmět je zakončen zápočtem.
Podmínkou získání zápočtu je účast na 75% cvičení a absolvování závěrečného testu s výběrovými odpověďmi s nejméně 50% úspěšností.

Osnovy výuky

1. Úvod. Fyzikální veličiny. Jednotky SI. Úvod do vektorové algebry.
2. Kinematika. Rychlost, zrychlení, přímočarý pohyb, pohyby v homogenním tíhovém poli, křivočaré pohyby.
3. - 4. Dynamika 1. Hybnost, síla, Newtonovy pohybové zákony, zákon síly jako pohybová rovnice.
5. Dynamika 2. Impuls síly, práce výkon, energie, účinnost. Moment síly.
6. - 7. Elektřina 1. Elektrický náboj, Coulombův zákon, elektrického pole a jeho intenzita. Gaussův zákon.
8. Elektřina 2. Potenciál a napětí. Kapacita, sériové a paralelní řazení kondenzátorů. Elektrický proud, elektrický odpor, sériové a paralelní řazení rezistorů.
9. - 10. Magnetizmus 1. Vznik magnetického pole, srovnání se vznikem pole elektrického, Indukce magnetického pole. Zákon celkového proudu.
11. - 12. Magnetizmus 2. Magnetické pole v okolí vodiče, kterým teče proud, silové působení magnetického pole na elektrický náboj a na vodič, kterým teče proud. Elektromagnetická indukce.
13. Závěrečný test, opakování.

Učební cíle

Cílem předmětu je doplnit a rozšířit středoškolské znalosti fyziky potřebné ke studiu předmětu Fyzika 1. Předmět má vyrovnávací charakter. Náplň jednotlivých cvičení odpovídá časově tématům předmětu Fyzika 1. Absolventům středních odborných škol to umožní porozumět náročnějším oblastem tohoto předmětu.

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

Výuka ve všech cvičeních je kontrolovaná. Způsob provádění kontroly stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu. Toleruje se neúčast na 25% cvičení.

Prerekvizity a korekvizity

Základní literatura

Hradilová, E.; Uhdeová, N.: FYZIKA - přijímací zkoušky, VUT v Brně, Brno 2011, 2016 (CS)
Hradilová, E.; Uhdeová, N.: Fyzikální seminář, E-text, eLearning. (CS)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program BPC-AMT bakalářský 1 ročník, letní semestr, povinně volitelný
  • Program BPC-IBE bakalářský 1 ročník, letní semestr, volitelný
  • Program BPC-SEE bakalářský 1 ročník, letní semestr, povinně volitelný
  • Program BKC-SEE bakalářský 1 ročník, letní semestr, povinně volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Cvičení odborného základu

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Petr Sadovský, Ph.D.

Osnova

Úvod. Fyzikální veličiny. Jednotky SI. Úvod do vektorové algebry.
Kinematika; rychlost, zrychlení, přímočarý pohyb.
Kinematika; pohyby v homogenním tíhovém poli, křivočaré pohyby.
Dynamika; Newtonovy pohybové zákony, síla, hybnost, impuls síly, práce.
Dynamika; výkon, energie, účinnost. Moment síly.
Elektrostatika; elektrický náboj, Coulombův zákon, intenzita elektrického pole.
Elektrostatika; potenciál a napětí. Kapacita.
Elektrický proud.
Magnetické pole elektrického proudu; magnetická indukce.
Magnetické pole elektrického proudu; silové působení magnetického pole na proudovodič. Lorentzova síla.
Lineární mechanický oscilátor.
Energie oscilátoru.
Skládání harmonických kmitů.