Fyzika 1 pro KME

B151 - Zimní 15/16

Fyzika 1 pro KME - A2B02FY1

Kredity 4
Semestry zimní
Zakončení zápočet a zkouška
Jazyk výuky čeština
Rozsah výuky 2+2L
Anotace
V rámci tohoto předmětu jsou studenti uvedeni do vybraných partií fyziky. Úvodní partie se týká klasické mechaniky. V rámci klasické mechaniky, která je pomyslnou vstupní bránou do studia fyziky vůbec, se studenti seznámí s kinematikou hmotného bodu, dynamikou hmotného bodu, soustavy hmotných bodů či tuhého tělesa. Studenti by si měli osvojit takové znalosti z klasické mechaniky, aby byli schopni řešit základní úlohy spojené s popisem mechanických soustav, se kterými se setkají v průběhu dalšího studia. Dále by studenti měli získat základní přehled o kvantové mechanice a z pásové teorie pevných látek. Na těchto znalostech budou stavět další povinné předměty zejména teorie elektronických prvků a teorie elektromagnetického pole. Na těchto znalostech navíc staví navazující předmět Fyzika II. Znalosti z předmětu mají studentům sloužit při studiu řady odborných oblastí, se kterými se setkají během dalšího studia.
Cíle studia
Žádná data.
Osnovy přednášek
1. Fyzikální veličiny, rozměrová analýza, typografie, vektory, inerciální souřadnicová soustava.
2. Kinematika hmotného bodu (přímočarý pohyb, pohyb po kružnici a obecný křivočarý pohyb).
3. Newtonovy pohybové zákony, inerciální a neinerciální vztažné soustavy.
4. Pohybové rovnice v inerciálních i neinerciálních soustavách.
5. Práce, výkon, konzervativní silová pole, kinetická a potenciální energie. Zákon zachování mechanické energie.
6. Využití potenciální a kinetické energie při sestavování pohybových rovnic.
7. Centrální silové pole, pohyb v centrálním silovém poli, Keplerovy zákony.
8. Newtonův gravitační zákon, gravitační pole soustavy hmotných bodů a těles se spojitě rozloženou hmotou. Intenzita a potenciál gravitačního pole. Energie gravitačního pole.
9. Mechanické kmitavé soustavy. Netlumený a tlumený mechanický lineární oscilátor. Vynucené kmity. Rezonance výchylky a rychlosti.
10. Soustava hmotných bodů, izolovaná a neizolovaná soustava hmotných bodů, I. a II. věta impulzová, zákon zachování hybnosti, momentu hybnosti a mechanické energie pro soustavu hmotných bodů. Hmotný střed a těžišťová soustava.
11. Tuhé těleso, obecný pohyb tuhého tělesa, pohybové rovnice tuhého tělesa, otáčení tělesa kolem pevné osy a pevného bodu.
12. Úvod do kvantové mechaniky - záření absolutně černého tělesa, fotoelektrický jev, Comptonův jev, Bohrův model atomu.
13. Vlnové vlastnosti částic, Schrödingerova rovnice, Heisenbergovy relace neurčitosti, částice v potenciálové jámě, tunelový jev.
14. Kvantová čísla, pásová teorie pevných látek, základní struktury pevných látek
Osnovy cvičení
1. Úvodní výklad (bezpečnost práce, seznámení s úlohami a laboratorním řádem).

2. Měření vybraných úloh podle seznamu, uvedeného na
http://www.aldebaran.cz/studium/kme1.html
Literatura
0. Základní učební text je na http://www.aldebaran.cz/studium/f1/

1. Kubeš P., Kyncl Z., FYZIKA I, Vyd. ČVUT Praha, 2003,třetí vydání
2. Jelen J., FYZIKA II, Vyd. ČVUT Praha, 1998, vydání druhé přepracované

3. Pekárek S., Murla M., Fyzika I - semináře, Vyd. ČVUT Praha, 1997, druhé vydání

4. Kulhánek P., Malinský K., Murla M., Pekárek S., Plocek J.: Fyzika 2 - Semináře, Vyd.ČVUT Praha, 2002, první vydání

5. Halliday, D., Resnick, R., Walker, J.: Fyzika, VUTIUM-PROMETHEUS, 2000.

6. Kvasnica, J., Havránek, A., Lukáč, P., Sprášil, B.: Mechanika, ACADEMIA, 2004.

7. Sedlák, B., Štoll, I.: Elektřina a magnetismus, ACADEMIA, 2002.
Požadavky
Zkoušku lze skládat po udělení zápočtu. Podmínkou získání zápočtu je:
Účast na laboratorních cvičeních, vypracování a odevzdání protokolů z měření, vypracování prezentace a absolvování testů.
Podrobnější informace na
http://www.aldebaran.cz/studium/