F1030 Mechanics and molecular physics

Faculty of Science
Autumn 2011 - acreditation

The information about the term Autumn 2011 - acreditation is not made public

Extent and Intensity
5/2/0. 6 credit(s) (fasci plus compl plus > 4). Type of Completion: zk (examination).
Teacher(s)
prof. RNDr. Jana Musilová, CSc. (lecturer)
Mgr. Michael Krbek, Ph.D. (seminar tutor)
Guaranteed by
prof. RNDr. Michal Lenc, Ph.D.
Department of Theoretical Physics and Astrophysics – Physics Section – Faculty of Science
Contact Person: Mgr. Michael Krbek, Ph.D.
Prerequisites
Requirements of Mechanics and molecular physics as one of disciplines of the common part of leaving examination of Physics.
Course Enrolment Limitations
The course is also offered to the students of the fields other than those the course is directly associated with.
fields of study / plans the course is directly associated with
Abstract
Mechanics and molecular physics is the introductory discipline of most university courses of general physics. Such its role is determined by its illustrativity and accessibility to human seńsuous perceiving. The discipline is devoted to students of physics and physics teaching. The two main goals are followed:

* To present to students the problems and methods of classical mechanics on the university course level, including the adequate calculus of mathematical analysis nad algebra.

* By the practical teaching of such illustratice and accessible discipline, including the demonstration experiments, to introduce students into procedures and methods of physics, which form the physical thinking of a future specialists, scientists and teachers.

Absolving the course a student obtains following abilities and skills:

* Basic knowledge of the system of physics as a discipline.
* Ability to identify fundamental elements of a physical discipline: introductory experiment, principles of the physical discipline(axioms), derived assertions (physical laws), verification experiment.
* The role of mathematics in a physical discipline.
* Ability to apply mathematical tools to problems of physics.
* Ability to obtain derived assertions (physical laws) from principles of classical mechanics(e.g. impulsetheorems or conservation laws from Newton laws (axioms), etc.)
* Ability to construct simplified models od mechanical systems.
* Ability to validate an approximate character of models and methods in mechanics from both the physical and mathematical point of view.
* Ability ro solve problems and examples of mechanics of classicla particles and their systems as well as continuum at the level of basic university course of general physics.
* Ability to interpret fundamental experiments in mechanics.
Key topics
  • 1. Experiment in physics.
  • 2. Quantities characterizing the motion of bodies.
  • 3. reference frames.
  • 4. Non-relativistic particle dynamics: Fundamental laws of newtonian mechanics.
  • 5. Equations of motion and their solutions.
  • 6. Basic ideas of relativistic mechanics.
  • 7. Work and mechanical energy, mechanics of two-particle isolated system.
  • 8. Mechanics of particle systems: Momentum and angular momentum, momentum laws and conservation laws.
  • 9. Motion of rigid bodies.
  • 10. Mechanics of continuous media: Equilibrum of a liquid. 11. Motion of an ideal and viscous liquid.
  • 12. Macroscopic systems-thermodynamical approach: Macro-state of a system, equilibrum states and stationary processes, thermodynamical laws, basic ideas of non-equilibrum thermodynamics.
  • 13. Macroscopic systems - statistical approach: Micro-state of a system, distribution function, entropy.
  • 14. Thermal properties of matter. Phase transitions.
Study resources and literature
    required literature
  • HALLIDAY, David; Robert RESNICK and Jearl WALKER. Fyzika (Physics). 1st ed. Brno, Praha: Vutium, Prometheus, 2001. ISBN 80-214-1868-0. info
    recommended literature
  • KVASNICA, Jozef. Matematický aparát fyziky. Vyd. 1. Praha: Academia, 1989, 383 s. ISBN 8020000887. info
  • MUSILOVÁ, Jana and Pavla MUSILOVÁ. Matematika pro porozumění i praxi I (Mathematics for understanding and praxis I). Vydání druhé, doplněné. Brno: VUTIUM, VUT Brno, 2009, 339 pp. Vysokoškolské učebnice. ISBN 978-80-214-3631-2. info
  • FEYNMAN, Richard Phillips; Robert B. LEIGHTON and Matthew L. SANDS. Feynmanove prednášky z fyziky. 2. vyd. Bratislava: Alfa, 1986, 451 s. info
Approaches, practices, and methods used in teaching
Lectures: theoretical explanation of basic concepts and laws of mechanics, combined with demonstration experiments accompanied by correct physical interpretation. Consultative exercises: solving problems for understanding of basic concepts and laws, contains also more complex problems
Method of verifying learning outcomes and course completion requirements
Teaching: lectures, consultative exercises Exam: written test (two parts: (a) solving problems, (b) test) and oral exam.
Language of instruction
Czech
Follow-Up Courses
Teacher's information

Podmínky pro podání přihlášky ke zkoušce pro studenty prezenční formy studia:
  1. Absolvování tří tematicky zaměřených průběžných písemek (viz Osnova předmětu), termíny budou oznámeny alespoň dva týdny předem:
    1. tematické celky 1. až 6.,
    2. tematické celky 7. až 9.,
    3. tematické celky 10. až 14.
    Každá písemka je klasifikována podle stupnice uvedené ve Studijním a zkušebním řádu MU. Je třeba, aby stupněm F byla hodnocena nejvýše jedna písemka. K dosažení hodnocení alespoň E na dané písemce je třeba získat nejméně 50 procent z maximálního počtu bodů.
  2. Odevzdání domácích úkolů ukládaných na konci každého cvičení v rozsahu dvou příkladů. Domácí úkoly a jejich opravy je nutné odevzdávat vždy do týdne po uplynutí příslušného cvičení. Výjimku tvoří pouze omluvitelné situace, jako je například nemoc podložená lékařským potvrzením nebo nekonání výuky; v takovém případě je třeba odevzdat úkoly v bezprostředně následující výuce předmětu.
  3. Účast na všech cvičeních. Tento požadavek lze nahradit vypracováním dvou náhradních příkladů za každé cvičení. Náhradní příklady za neúčasti ve cvičení je třeba odevzdat do 20. ledna 2011.
Porušení pravidel 1. až 3. bude posuzováno individuálně v průběhu zkouškového období.
Podmínky pro podání přihlášky ke zkoušce pro studenty kombinované formy studia (studenti kombinované formy mohou též zvolit jako alternativu požadavky pro studenty prezenční formy):
  1. Absolvování závěrečné písemky pokrývající látku celého semestru. Termín písemky bude oznámen mailem rozeslaným prostřednictvím Informačního systému v prvním prosincovém týdnu 2010.
  2. Odevzdání domácích úkolů shodných s úkoly pro prezenční formu.
  3. Odevzdání náhradních příkladů za neúčasti ve cvičení (dva příklady za každé cvičení).
  4. Domácí úkoly i příklady za neúčasti ve cvičení je nutno odevzdat do 20. ledna 2011.
Porušení pravidel 1. až 3. bude posuzováno individuálně v průběhu zkouškového období.
Požadavky úspěšného ukončení předmětu:
  1. Znalost základních charakteristik popisu pohybu částice (trajektorie,rychlost, zrychlení,...) a schopnost s nimi počítat.
  2. Schopnost řešit s porozuměním základní úlohy dynamiky hmotného bodu s využitím pohybových zákonů, silových zákonů a zákonů zachování (pohyb částice v silovém poli).
  3. Schopnost aplikovat základní zákony dynamiky a zákony zachování při řešení úloh o pohybu tuhého tělesa (rotace tuhého tělesa kolem pevné osy).
  4. Schopnost použít s porozuměním základní poznatky z mechaniky pro řešení úloh o statické rovnováze a proudění kapalin (rozložení tlaku v kapalině, vytékání kapaliny z nádoby).
  5. Použití zákonů termodynamiky a stavové rovnice ideálního plynu pro praktické výpočty: tepelné kapacity, účinnost strojů.
  6. Interpretovat Maxwellovo rozdělení rychlostí a použít je pro jednoduché praktické výpočty.
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. Každá část zkoušky je klasifikována, je třeba, aby stupněm F byla hodnocena nejvýše jedna její část (známky z písemné části zkoušky nabývají platnosti až po potvrzení zkoušejícím).
Výsledek ukončení předmětu se stanoví ze všech známek získaných během semestru a všech známek u zkoušky takto: Výsledná známka = (1x známka z první průběžné písemky + 1x známka z druhé průběžné písemky + 1x známka z třetí průběžné písemky + 2x známka z příkladů + 2x známka z testu + 4x známka z ústní zkoušky)/11.
Further comments (probably available only in Czech)
The course can also be completed outside the examination period.
The course is taught annually.
The course is taught every week.
Listed among pre-requisites of other courses

Zobrazit další předměty

The course is also listed under the following terms Autumn 2007 - for the purpose of the accreditation, Autumn 1999, Autumn 2010 - only for the accreditation, Autumn 2000, Autumn 2001, Autumn 2002, Autumn 2003, Autumn 2004, Autumn 2005, Autumn 2006, Autumn 2007, Autumn 2008, Autumn 2009, Autumn 2010, Autumn 2011, spring 2012 - acreditation, Autumn 2012, Autumn 2013, Autumn 2014, Autumn 2015, Autumn 2016, autumn 2017, Autumn 2018, Autumn 2019, Autumn 2020, autumn 2021, Autumn 2022, Autumn 2023, Autumn 2024, Autumn 2025, Autumn 2026.