Detail předmětu

Fyzika

FAST-BBA001Ak. rok: 2021/2022

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

Základní znalosti z fyziky v rozsahu střední školy.

Osnovy výuky

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

  • Program BPC-SI bakalářský

    specializace VS , 1 ročník, zimní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

prof. Ing. Luboš Pazdera, CSc.
doc. Mgr. Jan Martinek, Ph.D.

Osnova

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

Cvičení

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

doc. Mgr. Jan Martinek, Ph.D.
Mgr. Iveta Plšková, Ph.D.
Ing. Richard Dvořák, Ph.D.

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