F1520 Zajímavá fyzika

Přírodovědecká fakulta
podzim 2001
Rozsah
2/0. 2 kr. Ukončení: k.
Vyučující
prof. Mgr. Tomáš Tyc, Ph.D. (přednášející)
Garance
prof. RNDr. Michal Lenc, Ph.D.
Ústav teoretické fyziky a astrofyziky – Fyzikální sekce – Přírodovědecká fakulta
Kontaktní osoba: prof. Mgr. Tomáš Tyc, Ph.D.
Předpoklady
Zájem o pozorování fyzikálních jevů v každodenním životě a přemýšlení o nich
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
Mateřské obory/plány
Cíle předmětu
Zajímavá fyzika je předmět určený pro všechny studenty zvídavé povahy, kteří už pochopili nebo se teprve chtějí přesvědčit, že skutečná fyzika je něco úplně jiného než snůška nesrozumitelných vzorců bez vztahu k realitě. Ukážeme si, že přesný opak je pravdou, že nás fyzikální zákony ovlivňují doslova na každém kroku a že není až tak těžké jim přijít na kloub. Na přednáškách vedených formou semináře se budeme zamýšlet nad fyzikálními jevy z každodenního života a svá pozorování doplňovat prostými, ale o to zajímavějšími experimenty. Budeme hledat krásu fyziky tam, kde si jí většina lidí nevšimne, a tím se přesvědčíme, že fyzika je vskutku více než zajímavá.
Osnova
  • Jevy zrcadlení v atmosféře; fata morgana; prodloužení dne vlivem refrakce; trajektorie paprsku v prostředí s proměnným indexem lomu. Pohyb slunce po obloze během jednoho dne v libovolném ročním období a zeměpisné šířce; doba východu a západu slunce, délka dne a noci; polární noc a den; energie dopadající za den na jednotkovou plochu zemského povrchu v libovolném ročním období a zeměpisné šířce; jak sestrojit sluneční hodiny, aby šly správně po celý rok. Slapové jevy; vliv gravitace Měsíce a Slunce na tíhové zrychlení na Zemi; rezonance a vlastní kmity vody v zátokách, kde je příliv a odliv největší; praktické důsledky slapových jevů pro námořní dopravu; energiové úvahy, zákon zachování momentu hybnosti a jeho vliv na změnu délky dne a vzdálenosti Země - Měsíc. Víry v kapalinách a plynech; odvození závislosti tečné rychlosti na vzdálenosti od osy víru pomocí zákona zachování momentu hybnosti; má skutečně rotace Země vliv na směr otáčení víru ve vaně? (nemá); nulová rotace vektoru rychlosti ve víru, cirkulace rychlosti; Thomsonova věta; experimenty s víry na vodní hladině a stabilními vírovými prstenci ve vzduchu. Povrchové napětí; povrchová energie; odhad skupenského tepla vypařování vody; rozmanité projevy povrchového napětí - poskakování rtuti v lékařském teploměru, útvary vznikající při lití mléka rožkem krabice a při dopadu vodního proudu na desku; mýdlové bubliny, tvar mýdlové blány napjaté v rámečku daného tvatu; přitahování dvou bublin na hladině vody a odpuzování bubliny a plovoucí mince; tenzidy a princip jejich fungování; emulgace tuků; měření rychlosti difúze molekul tenzidů k nově vzniklému povrchu pomocí kapilárních vln v proudu kapaliny; kondenzační jádra; metastabilní stavy - podchlazená kapalina a pára, přehřátá voda; mlžná a bublinková komora. Mechanismus jízdy na kole; je třeba se umění jízdy učit? k čemu jsou dobrá řídítka? vliv zákona zachování momentu hybnosti na stabilitu jízdy; jízda bez držení; proč hrozí nebezpečí při vjetí do tramvajové koleje?
Literatura
  • PEREL'MAN, Jakov Isidorovič. Zajímavá fyzika. 2. vyd. Praha: Mladá fronta, 1962, 378 s. info
Metody hodnocení
Na závěr každé hodiny bude zadán problém, který se bude řešit v následující hodině. Jeden či více studentů si o tomto problému připraví referát, který srozumitelně přednesou ostatním. Důraz bude kladen na kolektivní řešení problému. Každá hodina bude mít jak teoretickou, tak experimentální část. Podmínkou získání kolokvia bude vystoupení s referátem a 67% účast.
Další komentáře
Předmět je dovoleno ukončit i mimo zkouškové období.
Předmět je vyučován každoročně.
Výuka probíhá každý týden.
Předmět je zařazen také v obdobích podzim 2010 - akreditace, podzim 2000, podzim 2002, podzim 2004, podzim 2006, podzim 2008, podzim 2010, podzim 2011 - akreditace, podzim 2012, podzim 2014, podzim 2016, podzim 2018, podzim 2019, podzim 2020, podzim 2021, podzim 2022, podzim 2023.