Předmět Fyzika II (F II)

Na serveru studentino.cz naleznete nejrůznější studijní materiály: zápisky z přednášek nebo cvičení, vzorové testy, seminární práce, domácí úkoly a další z předmětu F II - Fyzika II, Vysoká škola báňská - Technická univerzita Ostrava (VŠB-TU).

Materiál	Typ	Datum	Počet stažení

Cíl

Shrnout základní principy a zákony vybraných partií klasické fyzikyPopsat, objasnit a interpretovat jednotlivé přírodní jevyAplikovat jednoduché matematické metody na popis fyzikálních jevůIlustrovat získané poznatky na jednoduchých aplikacích

Osnova

NÁPLŇ PŘEDNÁŠEK - p r e z e n č n í studium:ÚVODPředmět a rozdělení fyziky, fyzikální zákony, veličiny a jednotky, základy vektorového počtu, fyzika a řešení technickýchproblémů, fyzika na FBI.MECHANIKAKinematika – základní kinematické veličiny a vztahy mezi nimi, pohyb přímočarý, křivočarý a kruhový, pohyb rovnoměrnýa nerovnoměrný.Dynamika – síla, účinky síly, skládání a rozklad sil, Newtonovy pohybové zákony, pohybová rovnice a její aplikace,síly při křivočarém pohybu, impuls síly, hybnost, práce, kinetická a potenciální energie, zákon zachování mechanickéenergie, smykové tření.Mechanika soustav hmotných bodů a tuhých těles – moment síly, momentová věta, hmotný střed, dokonale tuhé těleso,těžiště, moment setrvačnosti, Steinerova věta, pohyb posuvný, rotační a obecný, analogie posuvného a rotačníhopohybu.KMITY A VLNYMechanické kmitání – kmitavý pohyb, harmonické kmity (pohybová rovnice, výchylka, amplituda, fáze, fázový posuv,rychlost, zrychlení, energie), tlumené kmitání.Mechanické vlnění – vznik postupného vlnění, charakteristiky vlnění, interference vlnění, šíření vlnění v prostoru,Huygensův princip, energie vlnění, základy akustiky.HYDROMECHANIKAHydrodynamika – proudění ideální kapaliny, rovnice kontinuity, Bernoulliho rovnice (aplikace zákona zachování hmotnostia energie).TERMIKA A MOLEKULOVÁ FYZIKATeplo, teplota, měrná a molární tepelná kapacita, kalorimetrická rovnice, délková a objemová roztažnost látek,stavové veličiny, stavová rovnice, stavové změny ideálního plynu, základy kinetické teorie tepla, tři hlavní větytermodynamiky, práce a vnitřní energie plynu, vratné děje, kruhové děje, účinnost tepelných strojů, fázové přechody,fázový diagram.GRAVITAČNÍ POLEFyzikální pole a jeho charakteristiky, Newtonův gravitační zákon, intenzita a potenciál gravitačního pole, prácesil gravitačního pole, pohyb těles v homogenním a radiálním gravitačním poli, Keplerovy zákony.ELEKTROSTATICKÉ POLECoulombův zákon, elektrický náboj, intenzita a potenciál elektrického pole, radiální a homogenní elektrostaticképole, napětí, kapacita, kondenzátory, řazení kondenzátorů, elektrické pole v látkovém prostředí, polarizace dielektrika,energie elektrického pole.ELEKTRICKÝ PROUDElektrický proud, hustota elektrického proudu, svorkové a elektromotorické napětí, Ohmův zákon, elektrický odpor,řazení odporů, práce a výkon elektrického proudu, Kirchhoffovy zákony, řešení elektrických obvodů.MAGNETICKÉ POLEMagnetická indukce, Laplaceův zákon, magnetický indukční tok, síly působící v magnetické poli na náboj a proudovodič,pohyb nábojů v magnetickém poli, magnetické pole v látkovém prostředí.ELEKTROMAGNETICKÉ POLEElektromagnetická indukce, Faradayův zákon, Lenzův zákon, vzájemná a vlastní indukce, střídavý proud a jeho charakteristiky,obvody střídavého proudu, fázorové diagramy, elektromagnetické kmity a vlny.OPTIKAZákladní pojmy a zákony geometrické optiky, optické zobrazení, zobrazení kulovým a rovinným zrcadlem a tenkou čočkou,interference světla, ohyb světla, fotometrie, základní optické přístroje.KVANTOVÁ FYZIKAZáření černého tělesa, Planckova kvantová hypotéza, fotoelektrický jev.ATOMOVÁ FYZIKAVývoj představ o stavbě atomu, Bohrovy postuláty, Bohrův model atomu vodíku, stavba atomového jádra, vazebná energie,jaderné reakce, jaderná energie.RADIOAKTIVITAPřirozená a umělá radioaktivita, druhy a vlastnosti záření, dozimetrické veličiny a jednotky, účinky ionizujícíhozáření.HARMONOGRAM CVIČENÍ: 1. týden: Vektorová algebra. Výpočet kinematických parametrů přímočarého pohybu. Pohyb rovnoměrný, rovnoměrně zrychlený,volný pád.2. týden: Kruhový pohyb rovnoměrný a rovnoměrně zrychlený. Hybnost, síla, impulz síly, pohybová rovnice. Pohybhmotného bodu po nakloněné rovině.3. týden: Posuvný a otáčivý pohyb tuhých těles. Moment síly. Moment setrvačnosti. 4. týden: Mechanická práce, výkon, energie, zákon zachování mech. energie.5. týden: Harmonické kmitání. Kyvadla. 6. týden: Rovnice postupného vlnění. 7. týden: Rovnice spojitosti toku ideální kapaliny. Proudění kapaliny vodorovnou Bernoulliho trubicí. Výtok kapalinyz nádoby.8. týden: Teplotní roztažnost látek, kalorimetrická rovnice. Vnitřní energie, teplo, práce, I. termodynamický zákon.Stavová rovnice ideálního plynu. Účinnost kruhových dějů.9. týden: Elektrické pole bodového náboje a soustavy bodových nábojů, pohyb nabité částice v elektrickém poli.Kondenzátory. Ohmovy a Kirchhoffovy zákony.10. týden: Magnetická indukce, magnetický indukční tok, magnetické pole vodičů s proudem, pohyb nabité částicev homogenním magnetickém poli.11. týden: Faradayův zákon elektromagnetické indukce, obvody střídavého proudu, fázorové diagramy.12. týden: Odraz a lom světla, zobrazování čočkami a zrcadly.13. týden: Interference. Vazebná energie, jaderné reakce.14. týden: Radioaktivita, dozimetrie. Zápočet.NÁPLŇ PŘEDNÁŠEK - k o m b i n o v a n é studium:1. KINEMATIKA: Základní pojmy: pohyb, hmotný bod, vztažná soustava, relativnost pohybu a klidu, trajektorie, dráha,polohový vektor, okamžitá rychlost a okamžité zrychlení. Klasifikace pohybů: pohyb přímočarý, křivočarý a kruhovýpohyb hmotného bodu. Grafické znázornění pohybů. Pohyby těles v tíhovém poli Země.2. DYNAMIKA: Síla, statické a dynamické účinky síly, skládání sil, hybnost, impulz síly a změna hybnosti. Newtonovypohybové zákony, pohybová rovnice a její aplikace. Síly působící při křivočarém pohybu. Inerciální vztažné soustavy.Práce, výkon, mechanická energie, zákony zachování.3. MECHANIKA TUHÉHO TĚLESA: Tuhé těleso, posuvný a otáčivý pohyb, moment síly, momentová věta, skládání sil, těžištěa hmotný střed. Moment setrvačnosti, Steinerova věta, pohybová rovnice, kinetická energie rotujícího tělesa. Valivýpohyb tělesa po nakloněné rovině. Tření.4. MECHANICKÉ KMITÁNÍ: Lineární oscilátor tlumený a netlumený. Pohybové rovnice, energie kmitavého pohybu. Fyzickéa matematické kyvadlo.5. MECHANICKÉ VLNĚNÍ: vznik a charakteristiky mechanického vlnění, příčné a podélné vlnění, odraz vlnění, šířenívlnění v prostoru, Huygensův-Fresnelův princip. Interference vlnění a její podmínky. Dopplerův jev.6. TERMODYNAMIKA: Stavové veličiny, stavová rovnice ideálního plynu, kinetická teorie plynů, práce plynu, I. větatermodynamiky. Kruhové děje a jejich účinnost. 7. FYZIKÁLNÍ POLE: druhy fyzikálních polí a jejich charakteristiky.Elektrostatické pole: Coulombův zákon, intenzita a potenciál el. pole, práce sil v elektrostatickém poli, napětí,kapacita vodiče, kondenzátory. Polarizace dielektrika.Elektrický proud v látkách: Ohmovy zákony, práce a výkon, Kirchhoffovy zákony, Joulův – Lenzův zákon. 8. MAGNETICKÉ POLE: magnetická síla, magnetická indukce, magnetický tok, pohyb nabité částice v magnetickém poli,Lorentzova síla. Proudovodič v magnetickém poli, magnetický moment. Biot – Savart – Laplaceův zákon.9. ELEKTROMAGNETICKÉ POLE: Faradayův zákon elektromagnetické indukce, vzájemná a vlastní indukčnost. Vznik a vlastnostistřídavého proudu, RLC - obvody, rezonance.10. OPTIKA: Základní pojmy a zákony geometrické optiky, zobrazení lomem a odrazem, Youngův pokus, interferencea difrakce světla. Optické přístroje. T é m a t a k samostatnému nastudování:MECHANIKA TEKUTIN: Vlastnosti tekutin v klidu a v pohybu. Ideální a reálné tekutiny. HYDRODYNAMIKA: rovnice kontinuity,Bernoulliova rovnice, výtok kapaliny malým otvorem. TEPLOTA A TEPLO: Definice tepla a teploty, tepelné kapacity, kalorimetrická rovnice, teplotní délková a objemovároztažnost látek. Vnitřní energie. GRAVITAČNÍ POLE: Newtonův gravitační zákon, intenzita a potenciál gravitačního pole, práce sil v gravitačním poli.Pohyby těles v gravitačním poli Země. KVANTOVÁ, ATOMOVÁ A JADERNÁ FYZIKA: Planckova hypotéza, foton, fotoelektrický jev, Comptonův jev. Rentgenové záření,lasery. Elementární částice. Vývoj představ o stavbě atomu, Bohrův model atomu vodíku, stavba víceelektronovýchatomů. Vazebná energie, radioaktivita, jaderné reakce.

Literatura

1. Barčová K., Foukal J. Bakalářská fyzika I. (pracovní texty k přednáškám), Sdružení požárního a bezpečnostního inženýrství, Ostrava 2005.

Požadavky

Předmět nemá žádné korekvizity.

Garant

prof. Dr. RNDr. Jiří Luňáček

Vyučující

doc. Ing. Irena Hlaváčová, Ph.D.Ing. Kamila Hrabovská, Ph.D.Mgr. Petr Jandačka, Ph.D.Mgr. Radim Uhlář, Ph.D.