Předmět Základy fyziky (KFY / ZFY-M)

Na serveru studentino.cz naleznete nejrůznější studijní materiály: zápisky z přednášek nebo cvičení, vzorové testy, seminární práce, domácí úkoly a další z předmětu KFY / ZFY-M - Základy fyziky, Fakulta přírodovědně-humanitní a pedagogická, Technická univerzita v Liberci (TUL).

Materiál	Typ	Datum	Počet stažení

Obsah

1. ÚVOD.Význam fyziky v současném světě. Fyzikální veličiny a jednotky, systém SI, rozměr, rozměrová analýza. Operace s vektory: skalární a vektorový součin, přírůstek vektoru, derivace vektoru.2. FYZIKÁLNÍ PRINCIPY MECHANIKY HMOTNÉHO BODU A SOUSTAVY HMOTNÝCH BODŮ.Kinematika hmotného bodu. Vztažná soustava, průvodič, trajektorie, vektor rychlosti a zrychlení. Speciální případy pohybu: pohyb přímočarý (rovnoměrný, rovnoměrně zrychlený), pohyb po kružnici, úhlová rychlost, úhlové zrychlení, tečné a dostředivé zrychlení. Kinematika obecného křivočarého pohybu: oskulační kružnice, poloměr křivosti, tečné a normálové zrychlení. Dynamika hmotného bodu: Základní pojmy: hmotnost, hybnost, síla, výsledná síla. Newtonovy zákony. Základní schéma dynamiky: počáteční podmínky, rozbor sil, sestavení pohybové rovnice, řešení pohybové rovnice (analytické, numerické). Empirické vztahy pro mechanická silová působení: reakce okolních těles, tření, odpor prostředí, vztlaková síla, elastická síla, gravitační síla. Newtonův gravitační zákon a jeho aplikace, tíha. Silové působení při pohybu po kružnici, dostředivá a odstředivá síla ve významu pravých sil. Příklady s užitím analytického resp. numerického řešení pohybových rovnic. Inerciální, neinerciální vztažné systémy, setrvačné síly (unášivá, odstředivá, Coriolisova síla), tíha. Práce, výkon, kinetická energie, věta o přírůstku kinetické energie hmotného bodu. Soustava hmotných bodů, vnitřní a vnější síly, věta o přírůstku kinetické energie pro soustavu hmotných bodů. Potenciální energie: tíhová, elastická. Zákon zachování mechanické energie soustavy, podmínky platnosti. Obecný zákon zachování energie. Impuls síly, věta o přírůstku hybnosti hmotného bodu a soustavy hmotných bodů, první impulsová věta, zákon zachování hybnosti soustavy, podmínky platnosti. Těžiště soustavy, pohybová rovnice těžiště. Druhá věta impulsová, moment síly, moment hybnosti (točivost). Zákon zachování momentu hybnosti, podmínky platnosti. Tuhé těleso, translační, rotační pohyb, podmínky rovnováhy, rotace tělesa kolem pevné osy, kinetická energie rotačního pohybu, moment setrvačnosti, vztah mezi výkonem a momentem síly.3. KMITÁNÍ. VLNĚNÍ.Kinematika a dynamika harmonického pohybu: základní pojmy, fáze, energie harmonického pohybu. Fyzické kyvadlo. Tlumené, nucené kmitání, rezonance. Skládání kmitů téže frekvence, různé frekvence, skládání kolmých kmitů. Kinematika vlnění: základní pojmy, fáze, vlnová délka, frekvence, fázová rychlost. Vztah pro okamžitou výchylku vlnění, rovinná vlna, sférická vlna. Interference vlnění téže frekvence, různé frekvence, stojaté vlnění. Grupová rychlost, disperze vlnění. Lom, odraz vlnění. Intenzita vlnění. Akustika, zvuk, ultrazvuk, hladina intenzity zvuku, aplikace ultrazvuku.4. MOLEKULOVÁ FYZIKA.Atom, molekula, látkové množství, molární hmotnost. Mezimolekulární interakce, skupenství. Mikroskopické vysvětlení přenosových jevů (vedení tepla, difúze). Technologické aplikace. Ideální plyn, mikroskopické vyjádření tlaku a vnitřní energie, stavová rovnice.5. FYZIKÁLNÍ PRINCIPY TERMODYNAMIKY.Termodynamický systém, rovnovážný/nerovnovážný stav, stavové parametry, teplota, teplo, kalorimetrie. První věta termodynamická, aplikace na ideální plyn.

Získané způsobilosti

Zvládnutí základů fyziky ve vybraném rozsahu.

Literatura

KOPAL, A. a kol. Fyzika I. Liberec: TUL, 2009. ISBN 978-80-7372-477-1.BURIANOVÁ, L. a kol. Mechanika. Příklady. Liberec: TUL, 2014. ISBN 978-80-7494-090-3.KOPAL, A. a kol. Příklady z fyziky I. Liberec: TUL, 2011. ISBN 978-80-7372-783-3.HALLIDAY, D., RESNICK, R., WALKER, J. Fyzika, část 1: Mechanika; část 2: Mechanika - Termodynamika. Praha: Prometheus, 2000. ISBN 80-7196-151-5.MECHLOVÁ, E., KOŠŤÁL, K. a kol. Výkladový slovník fyziky pro základní vysokoškolský kurz. Praha: Prometheus, 1999. ISBN 80-71-98-151-5.SVOBODA, E. a kol. Přehled středoškolské fyziky. Dotisk 4. upravené vydání. Praha: Prometheus, 2006. ISBN 978-80-7196-307-3.

Požadavky

Požadavky pro zápočet: aktivní účast na cvičení, úspěšné absolvování testů.Zkouška je písemná a ústní, požadována je znalost odpřednášené látky.

Garant

doc. Mgr. Lidmila Burianová, CSc.

Vyučující

doc. Mgr. Lidmila Burianová, CSc.