Detail předmětu

Aplikovaná fyzika

FCH-BC_AFYZAk. rok: 2024/2025

Mechanika soustavy hmotných bodů a tuhého tělesa, těžiště, zákony zachování (hybnosti, momentu hybnosti a mechanické energie). Složený pohyb, inerciální a neinerciální souřadné soustavy, speciální teorie relativity, zobecněné Newtonovy zákony mechaniky. Gravitační pole soustavy hmotných bodů a tuhého tělesa v integrálním a diferenciálním tvaru. Elektrostatické pole soustavy bodových nábojů a nabitého tělesa v integrálním a diferenciálním tvaru. Elektrodynamické (magnetické) pole soustavy bodových nábojů a nabitého tělesa v integrálním a diferenciálním tvaru. Elektromagnetické pole – Maxwellovy rovnice v integrálním a diferenciálním tvaru (teorie střídavých elektrických proudů a obvodů). Mechanické a elektromagnetické kmity a vlny, harmonické a prostorově omezené vlny – fázová a grupová rychlost. Praktické využití zákonů geometrické a vlnové optiky. Interakce elektromagnetického vlnění s látkou. Kvantová fyzika – částicové vlastnosti elektromagnetických vln. Vlnové vlastnosti částic. Základy kvantové fyziky a dynamiky mikročástic.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

4

Garant předmětu

prof. Ing. Martin Weiter, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav fyzikální a spotřební chemie (ÚFSCH)

Vstupní znalosti

Matematika - základy vektorové algebry, derivace, integrace, určitý a neurčitý integrál, řešení lineárních diferenciálních rovnic druhého řádu
Fyzika - základy mechaniky hmotného bodu, soustavy hmotných bodů a tuhého tělesa, základy teorie fyzikálních polí 

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

Podmínkou pro udělení zápočtu z předmětu Aplikovaná fyzika je absolvování testů ve cvičeních (hodnocení: 25–50 bodů).
Zkouška prověřuje znalosti definic, zákonů a zejména jejich aplikaci na příkladech. Zkouška je ústní. Studenti absolvují ústní zkoušku po získání zápočtu (hodnocení: 25–50 bodů).
Zápočet je udělen za účast na cvičeních a získání minimálně 50 % bodů z kontrolních prací v teoretickém cvičení (projektu). Pokud tuto podmínku student nesplní, může učitel stanovit náhradní podmínku udělení zápočtu.

Učební cíle

Cílem předmětu je seznámit studenty se základními teoriemi a zákony klasické, kvantové a relativistické fyziky tak, aby je byli schopni aplikovat na jednoduché systémy a předpovědět jejich chování. Kromě toho je zde podán  pohled na  chování objektů mikrosvěta, makrosvěta a megasvěta. Úkolem předmětu je, aby si studenti uvědomili, že fyzika je teoretickým  základem a východiskem inženýrských disciplin. 
Studenti získají hlubší znalosti z mechaniky, teorie fyzikálních polí a vlnové a kvantové fyziky 

Základní literatura

HALLIDAY, D. - RESNICK, R.: Fyzika , VUT v Brně, Brno 2005 (CS)

Doporučená literatura

KREMPASKÝ, J.: Fyzika, , 1978 (CS)
SCHAUER, F. a KREMPASKÝ, J : Fyzika II, , 1982 (CS)
ŠIKULA, J., LIŠKA M, VAŠINA, P.: Fyzika I, II, VUT v Brně, Brno 1991 (CS)
Zmeškal O., Krčma F., Buchníček M., Fyzika - sbírka příkladů. Vlnová a kvantová fyzika FCH VUT v Brně, Brno 2007 (CS)
Zmeškal O., Novotný R.: Fyzika - sbírka příkladů; Mechanika, FCH VUT v Brně, Brno, 2007 (CS)
Zmeškal O., Novotný R., Handlíř R.: Fyzika - sbírka příkladů: Fyzikální pole, FCH VUT v Brně, Brno 2008 (CS)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program BPCP_MPMU bakalářský 2 ročník, zimní semestr, povinně volitelný
  • Program BPCP_CHTN bakalářský 2 ročník, zimní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

prof. Ing. Martin Weiter, Ph.D.

Osnova

1. Kinematika a dynamika soustavy hmotných bodů a těles
2. Speciální a obecná teorie relativity
3. Gravitační pole soustavy hmotných bodů a těles
4. Elektrostatické pole soustavy hmotných bodů a těles
5. Elektrodynamické (magnetické) pole soustavy hmotných bodů a těles
6. Mechanické a elektromagnetické kmity a vlny
7. Zákony geometrické a vlnové optiky
8. Interakce elektromagnetického vlnění s látkou
9. Částicové vlastnosti elektromagnetických vln
10. Vlnové vlastnosti částic
11. Základy kvantové fyziky
12. Základy dynamiky mikročástic
13. Zpracování a hodnocení projektu

Cvičení

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

prof. Ing. Martin Weiter, Ph.D.

Osnova

Shodně s přednáškami.