V005 Panorama fyziky I

Fakulta informatiky
zima 1997
Rozsah
2/0. 2 kr. Doporučované ukončení: z. Jiná možná ukončení: k.
Vyučující
prof. RNDr. Jan Novotný, CSc. (přednášející)
Garance
Kontaktní osoba: prof. RNDr. Jan Novotný, CSc.
Předpoklady
Předpokládá se znalost základních pojmů, symboliky a nejjednodušších technik matematické analýzy (diferenciální a integrální počet funkcí jedné i více proměnných).
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
Mateřské obory/plány
Osnova
  • Vzdálenosti a struktury. Horizonty poznání. Vesmír a mikrosvět. Čtyři interakce a snahy o jejich sjednocení. Základní fyzikální paradigmata a jejich historický vývoj.
  • Stojíme nebo jedeme? Problém volby vztažného systému. Galileovo, Newtonovo a Machovo stanovisko. Jejich odraz v současné fyzice. Inerciální a neinerciální vztažné systémy.
  • Zákony pohybu. Newtonovský svět. Síla, hmotnost, zrychlení. Newtonovy pohybové zákony a zákony sil. Laplaceovský determinismus. Symetrie fyzikálních zákonů. Nebeská mechanika.
  • Zákony zachování. Hybnost, moment hybnosti, energie. Matematický a fyzikální význam zákonů zachování. Srážky částic.
  • Variační principy. Hamiltonův princip nejmenší akce, Lagrangeovy a Hamiltonovy rovnice. Zákony zachování a principy symetrie.
  • Procházka světem lagrangeovských teorií. Částice ve vnějším poli. Gravitační a elektromagnetická interakce částic. Keplerův problém. Teorie kmitů. Systémy podrobené vazbám. Pohyby tuhých těles. Fyzika v neinerciálních systémech.
  • Základy mechaniky kontinua. Síly dalekého a krátkého dosahu, roztřídění kontinuí, pohybové rovnice pro pružná tělesa a pro tekutiny, zvuk jako vlnění kontinua, zákony zachování v mechanice kontinua.
  • Elektromagnetické pole. Základní elektromagnetické jevy. Maxwellovy rovnice elektromagnetického pole.
  • Aplikace elektrodynamiky. Elektrodynamika látkového prostředí. Magnetismus. Elektromagnetické vlnění. Energie a hybnost elektromagnetického pole.
  • Speciální teorie relativity. Princip relativity a princip konstantní rychlosti světla. Lorentzova transformace. Kontrakce délky a dilatace času. Dopplerův jev. Relativistická energie a hybnost částice.
  • Čtyřrozměrný prostoročas. Minkowského geometrie. Minulost, přítomnost a budoucnost. Paradox dvojčat.
  • Termodynamika a statistická fyzika. Zachování energie a růst entropie. Statistické vysvětlení chování ideálního plynu.
Předmět je zařazen také v obdobích zima 1995, zima 1996, léto 1997, podzim 1998, podzim 1999, podzim 2000, podzim 2001.