F1030 Mechanika a molekulová fyzika

Přírodovědecká fakulta
podzim 2002
Rozsah
4/2/0. 5 kr. (příf plus uk plus > 4). Ukončení: zk.
Vyučující
prof. RNDr. Jana Musilová, CSc. (přednášející)
Mgr. Lenka Czudková, Ph.D. (cvičící)
RNDr. Vlaďka Stejskalová, CSc. (cvičící)
Mgr. Jolana Kološová (cvičící)
Garance
prof. RNDr. Michal Lenc, Ph.D.
Ústav fyziky a technologií plazmatu – Fyzikální sekce – Přírodovědecká fakulta
Kontaktní osoba: prof. RNDr. Jana Musilová, CSc.
Předpoklady
Zvládnutí požadavků předmětu Mechanika na úrovni společné části maturity z fyziky.
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
Mateřské obory/plány
Cíle předmětu
Mechanika a molekulová fyzika je tradiční úvodní disciplinou základního kurzu obecné fyziky, zejména díky své názornosti a přístupnosti lidskému smyslovému vnímání. Předmět je určen studentům odborné fyziky a učitelství fyziky a sleduje především tyto cíle: * Seznámit studenty s problémy a metodami klasické mechaniky a molekulové fyziky na úrovni základního univerzirního kursu, s použitím přiměřeného aparátu matematické analýzy a algebry. * Formou praktické výuky názorné a přístupné disciplíny včetně demonstračních experimentů uvést studenty do problematiky postupů a metod fyziky, vytvářejících fyzikální myšlení budoucího odborného či vědeckého pracovníka, nebo učitele.
Osnova
  • 1. Experiment ve fyzice 2. Veličiny charakterizující pohyb těles. 3. Vztažné soustavy 4. Nerelativistická dynamika částice: Zákony newtonovské mechaniky, 5. Pohybové rovnice a jejich řešení. 6. Základní myšlenky relativistické mechaniky. 7. Práce a mechanická energie, mechanika dvoučásticové izolované soustavy. 8. Mechanika soustavy částic: Hybnost a moment hybnosti, impulzové věty a zákony zachování. 9. Pohyb tuhého tělesa. 10. Mechanika spojitých prostředí: Statická rovnováha kapaliny. 11. Pohyb ideální a viskózní kapaliny. 12. Makroskopické soustavy--termodynamický popis: Makrostav soustavy, rovnovážné stavy a vratné děje, termodynamické zákony, základní myšlenky nerovnovážné termodynamiky. 13. Makroskopické soustavy--statistický popis: Mikrostav soustavy, rozdělovací funkce, entropie. 14. Tepelné vlastnosti látek. Fázové přechody.
Literatura
  • HALLIDAY, David, Robert RESNICK a Jearl WALKER. Fundamentals of physics. 5th ed. New York: John Wiley & Sons, 1997, 1 sv. ISBN 0471156620. info
  • HALLIDAY, David, Robert RESNICK a Jearl WALKER. Fundamentals of physics. 5th ed. New York: John Wiley & Sons, 1997, 1 sv. ISBN 0471156639. info
  • KVASNICA, Jozef. Mechanika. Vyd. 1. Praha: Academia, 1988, 476 s. info
  • KVASNICA, Jozef. Matematický aparát fyziky. Vyd. 1. Praha: Academia, 1989, 383 s. ISBN 8020000887. info
  • FEYNMAN, Richard Phillips, Robert B. LEIGHTON a Matthew L. SANDS. Feynmanove prednášky z fyziky. 2. vyd. Bratislava: Alfa, 1986, 451 s. info
Metody hodnocení
Výuka: přednáška, konzultační cvičení Zkouška: písemná (dvě části: (a) úlohy, (b) test) a ústní
Navazující předměty
Informace učitele
Společné podmínky pro podání přihlášky ke zkoušce pro studenty oborů Fyzika a Učitelství fyziky pro střední školy: Odevzdání a otestování deseti elaborátů sestavených z úloh jednotlivých kapitol mechaniky a molekulové fyziky. Dodatečné požadavky rozdílné pro obory: Fyzika: Samostatné vyřešení a písemné zpracování individuálně zadané úlohy mimo obsah elaborátů. Učitelství fyziky: Prezentace vzorového řešení zadané úlohy ve cvičení před učitelem a ostatními studenty. Požadavky úspěšného ukončení předmětu: l. Znalost základních charakteristik popisu pohybu částice (trajektorie,rychlost, zrychlení,...)a schopnost s nimi počítat. 2. Porozumění Newtonovým pohybovým zákonům a silovým zákonům, tj. jejich důsledně prezentovaná interpretace a praktické použití při řešení úloh. 3. Použití pohybových zákonů pro zíkání klíčových odvozených tvrzení mechaniky a praktické aplikace těchto tvrzení: impulsové věty (rotace tuhého tělesa kolem pevné osy), zákony zachování (srážky, pohyb těles v tíhovém poli země,...), základní zákony mechaniky kapalin (statická rovnováha za různých vnějších podmínek, proudění, vytékání kapaliny z nádoby,..). 4. Použití zákonů termodynamiky a stavovvé rovnice ideálního plynu pro praktické výpočty": tepelné kapacity, polytropické děje, účinnost strojů. 5. Důsledná interpretace Maxwellova rozdělení rychlostí v ideálním plynu, aplikace. Písemná část zkoušky: V části (a)-příklady se ověřuje schopnost samostatného řešení komplexnějších příkladů (obtížnost stejná nebo poněkud nižší než ve cvičení). Část (b) je test pokrývající jednoduchými úlohami problematiku mechaniky a molekulové fyziky. Ústní část zkoušky: Diskuse o širší problematice úloh z písemné části.
Další komentáře
Předmět je dovoleno ukončit i mimo zkouškové období.
Předmět je vyučován každoročně.
Výuka probíhá každý týden.
Nachází se v prerekvizitách jiných předmětů

Zobrazit další předměty

Předmět je zařazen také v obdobích podzim 2007 - akreditace, podzim 1999, podzim 2010 - akreditace, podzim 2000, podzim 2001, podzim 2003, podzim 2004, podzim 2005, podzim 2006, podzim 2007, podzim 2008, podzim 2009, podzim 2010, podzim 2011, podzim 2011 - akreditace, jaro 2012 - akreditace, podzim 2012, podzim 2013, podzim 2014, podzim 2015, podzim 2016, podzim 2017, podzim 2018, podzim 2019, podzim 2020, podzim 2021, podzim 2022, podzim 2023, podzim 2024.