Detail předmětu

Fyzika 1 v příkladech

FEKT-BPC-FY1PAk. rok: 2024/2025

Předmět se nejdříve věnuje základům mechaniky částic, které jsou pak využity při zkoumání vlivu sil, které na částice působí ve fyzikálních polích. Podstatná část předmětu je věnována elektrickému a magnetickému poli, jejich vzniku, zákonům a společné podstatě vedoucí k pojmu elektromagnetické pole a Maxwellovým rovnicím.  

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

2

Garant předmětu

Mgr. Naděžda Bogatyreva, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav fyziky (UFYZ)

Vstupní znalosti

Student při vstupu do tohoto předmětu by měl na středoškolské úrovni:
- mít znalosti základních pojmů a zákonů mechaniky, elektřiny a magnetismu,
- být schopen vysvětlit základní pojmy a zákony mechaniky, elektřiny a magnetismu a také vyjádřit vlastními slovy oblasti jejich využití,
- být schopen aplikovat základní zákony mechaniky na jednoduchý pohyb částice, zákony elektřiny a magnetismu aplikovat v jednoduchých elektrických obvodech.

Matematický aparát:
Při vstupu do tohoto předmětu by student měl být schopen diskutovat základní pojmy středoškolské algebry a geometrie, počítat lineární rovnice a aplikovat základní goniometrické funkce.
 

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

Předmět je zakončen zápočtem.
Podmínkou získání zápočtu je účast na 75% cvičení a absolvování závěrečného testu s výběrovými odpověďmi s nejméně 50% úspěšností. 
Výuka ve všech cvičeních je kontrolovaná. Způsob provádění kontroly stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu. Toleruje se neúčast na 25% cvičení.  

Učební cíle

Cílem předmětu je poskytnout studentům rozšiřující porozumnění, které získají v předmětu Fyzika 1 (BPC-FY1), tj. jasný a logický výklad základních fyzikálních pojmů a zákonů v oblasti mechaniky, elektřiny a magnetismu. Posílit porozumění těmto pojmům a zákonům pomocí širokého spektra zajímavých aplikací. 
Absolvent předmětu umí popsat vlastními slovy, v čem předmět Fyzika 1 středoškolské znalosti rozšiřuje.
Absolvent předmětu je schopen:
- vysvětlit základní pojmy a zákony mechaniky, elektřiny a magnetismu,
- aplikovat základní zákony mechaniky na jednoduchý pohyb částice,
- aplikovat zákony elektřiny a magnetismu při výpočtech v oblasti elektromagnetismu. 

Základní literatura

Fyzika 1. Studijní materiály k přednáškám, cvičením a laboratornímu cvičení. Stránka předmětu na eLearningu VUT. (CS) (CS)
Halliday D., Resnick R., Walker J.: Fundamentals of Physics, Extended, 11th Edition, Wiley 2018, (ENG) (EN)
Halliday D., Resnick R., Walker J.: Fyzika, 2 vázané svazky. Vysoké učení technické v Brně, Vutium, Brno, 2013 a 2019, Překlad 8. orig. vydání (CS) (CS)
Halliday D., Resnick R., Walker J.: Fyzika, 5 brožovaných svazků. Vysoké učení technické v Brně, Vutium, Prometheus Praha, 2000, 2003, 2006, Překlad 5. orig. vydání. (CS) (CS)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program BPC-AMT bakalářský 0 ročník, letní semestr, volitelný

  • Program BPC-AUD bakalářský

    specializace AUDB-TECH , 0 ročník, letní semestr, volitelný
    specializace AUDB-ZVUK , 0 ročník, letní semestr, volitelný

  • Program BPC-BTB bakalářský 0 ročník, letní semestr, volitelný
  • Program BPC-EKT bakalářský 0 ročník, letní semestr, volitelný
  • Program BPC-IBE bakalářský 0 ročník, letní semestr, volitelný
  • Program BPC-MET bakalářský 0 ročník, letní semestr, volitelný
  • Program BPC-SEE bakalářský 0 ročník, letní semestr, volitelný
  • Program BPC-TLI bakalářský 0 ročník, letní semestr, volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Cvičení odborného základu

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Mgr. Naděžda Bogatyreva, Ph.D.

Osnova

1. Fyzikální veličiny. Jednotky SI. Vektory ve fyzice.
2. Základy mechaniky částic. Pohybová rovnice a její aplikace. Práce, energie, výkon. Zákony zachování. Srážky.
3. Gravitační, tíhové pole a elektrostatické pole.
4. Elektrický náboj, Coulombův zákon. Intenzita elektrického pole, siločáry. Bodový náboj a dipól v elektrickém poli.
5. Gaussův zákon elektrostatiky a jeho použití.
6. Elektrický potenciál a napětí.
7. Kapacita. Energie elektrostatického pole. Elektrostatické pole v dielektriku.
8. Elektrický proud, rovnice kontinuity. Elektrický odpor. Vedení proudu v látkách.
9. Magnetické pole vyvolané proudem, Biotův-Savartův zákon, magnetické indukční čáry.
10. Ampérův zákon celkového proudu. Silové působení magnetického pole.
11. Faradayův indukční zákon. Cívky a indukčnost. Střídavé proudy.
12. Gaussův zákon pro magnetické pole. Magnetické pole v látkách.