Předmět Základní pojmy a zákony klasické fyziky 2 (F4400)

Na serveru studentino.cz naleznete nejrůznější studijní materiály: zápisky z přednášek nebo cvičení, vzorové testy, seminární práce, domácí úkoly a další z předmětu F4400 - Základní pojmy a zákony klasické fyziky 2, Přírodovědecká fakulta, Masarykova univerzita (MU).

Materiál	Typ	Datum	Počet stažení

Cíl

Cílem kurzu je(1) rekapitulovat pojmy a zákony newtonovské fyziky;(2) získat vhled do statistické fyziky na základě termodynamických vět a metod zpracování fyzikálních měření.Značná pozornost se věnuje myslitelné vadnosti pojmů a možným nesprávným interpretacím termodynamických vět.Organickou součástí kurzu jsou fyzikálněhistorické jednotlivosti a poznámky k tematickým aktualitám.

Osnova

1. Časté chyby v chápání Newtonových zákonů pohybu.(1) Problém prvního zákona jako axiomu. (2) Problém definice a přírodního zákona. (3) Problém kauzality a interakce.2. Metodologie budování fyzikálních pojmů.Zhybnění (etymologie: rychlost–zrychlení, hybnost–zhybnění). Setrvačná hmotnost. Síla. Gravitační hmotnost. Kinetická energie částice. Potenciální energie soustavy.3. Skalární a vektorový součin vektorových veličin.Unášivost částice. Práce na částici.Viriál.Momentová analogie druhého axiomu.Keplerův druhý zákon.4. Pojmy a zákony newtonovské mechaniky.Statické a kinetické charakteristiky stavu. Charakteristiky procesu.Zákony pohybu. Zákony zachování. První věta termodynamiky.5. Atomy a jejich seskupení.Ideální plyn. Reálný plyn. Experimentální zákony o plynech.Velikost molekul. Avogadro – Loschmidt – Kekulé – Einstein.Tepelná energie.Dvouatomový model kondenzované látky. Vazebná energie.6. Struktura látky.Krystalová struktura prvků Po; Fe, W; Al, Ni, Cu, Ag, Au, Pt; C, Ge, Si; Co.Struktury typu NaCl, Al-Ni, austenit.Meziatomové vzdálenosti. Velikosti atomů.'Aperiodický krystal'. Makromolekuly. Izomerie. Struktura DNA.7. Fyzikální měření.Intervaly pravděpodobnosti. Přesnost. Správnost.8. Teplota. Teplo.Makroskopické charakteristiky teploty.Mikrostrukturní definice teploty.Stanovení frekvence kmitů atomů z teploty místnosti.Vybudování pojmu teplo.9. Statistické zákonitosti.Izotropnost prostoru. Homogenita prostoru a času. Ireverzibilita času.Viriálový teorém.Ekvipartiční princip. Ergodická hypotéza – postulát statistické fyziky.10. Druhá věta termodynamiky.Spontánní růst neuspořádanosti. Uspořádanost z neuspořádanosti.Teplota – teplo – entropie.Boltzmannova definice entropie.11. Co je život?Fyzikální zákony v biologii.Schrödingerovy ideje. Obsah jeho knihy 'Co je život?'.12.Závěrečná diskuse s náměty studentů a učitele na úpravu obsahu kurzu a stylu studia.LITERATURAPotřebným zázemím je kterákoli studentovi známá středoškolská a univerzitní učebnice fyziky.Student dostane během semestru (1) faksimilia vybraných stránek z obtížně dostupné literatury, (2) české překlady faksimilií, pokud jsou v latině nebo v němčině, (3) listy ke speciálním tématům.

Literatura

HALLIDAY, David, Robert RESNICK a Jearl WALKER. Fyzika :vysokoškolská učebnice obecné fyziky. Vyd. 1. Brno: VUTIUM, 2000. xxiv, 1198. ISBN 8171962147. infoInformace týkající se literatury jsou uvedeny na závěr Osnovy.Information concerning the literature is to be found at the end of the Syllabus.

Požadavky

Absolvování předmětu F1030 Mechanika a molekulová fyzikanebo tomu odpovídající znalosti.

Garant

prof. RNDr. Jana Musilová, CSc.

Vyučující

prof. RNDr. Martin Černohorský, CSc.prof. RNDr. Martin Černohorský, CSc.