FC1008 Teoretická fyzika 1 - Speciální teorie relativity

Pedagogická fakulta
podzim 2021
Rozsah
1/1/0. 8 hodin. 3 kr. Ukončení: zk.
Vyučováno prezenčně.
Vyučující
doc. RNDr. Petr Sládek, CSc. (přednášející)
PhDr. Jan Válek, Ph.D. (cvičící)
Garance
PhDr. Jan Válek, Ph.D.
Katedra fyziky, chemie a odborného vzdělávání - Pedagogická fakulta
Kontaktní osoba: Jana Jachymiáková
Dodavatelské pracoviště: Katedra fyziky, chemie a odborného vzdělávání - Pedagogická fakulta
Rozvrh seminárních/paralelních skupin
FC1008/Kombi01: Pá 22. 10. 12:00–15:50 laboratoř 86, Pá 26. 11. 12:00–15:50 laboratoř 86, P. Sládek, J. Válek
FC1008/Prez01: St 22. 9. až St 15. 12. St 13:00–13:50 laboratoř 86, Čt 23. 9. až Čt 16. 12. Čt 9:00–9:50 laboratoř 86, P. Sládek, J. Válek
Předpoklady
Mechanika
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je určen pouze studentům mateřských oborů.
Mateřské obory/plány
Cíle předmětu
Cílem předmětu je získání přehledných vědomostí základů teorie relativity, teoretické mechaniky a oblasti fyzikálního pole.
Důraz je kladen na logickou stavbu této vědní disciplíny a na získání znalostí, potřebných pro výuku fyziky na základní škole a znalostí potřebných pro navazující přednášky teoretické fyziky II. a III.
Výstupy z učení
Na konci kurzu bude student schopen aplikovat a diskutovat problémy teorie relativity, teoretické mechaniky a oblasti fyzikálního pole.
Osnova
  • I.Teoretická mechanika.
  • 1. Základní postuláty nerelativistické mechaniky: Newtonovy zákony, variační principy mechaniky,Lagrangeovy rovnice 2. Fázový prostor, Hamiltonovy rovnice. 3. Zákony zachování.
  • II. Úvod do teorie relativity. 1. Představy o prostoru a čase. Vztažné soustavy, systémy souřadnic, transformace souřadnic. 2. Galileova transformace. Princip relativity. 3. Principy speciální teorie relativity, Lorentzova transformace. 4. Skládání rychlostí, transformace rychlostí. 5. Dilatace času, vlastní čas. Kontrakce délek. 6. Relativistické pohybové zákony, rovnoměrně zrychlený pohyb. 7. Transformace hmotnosti, hybnosti a energie částic. 8. Zákon ekvivalence hmoty a energie. 9. Elektromagnetické pole v STR
  • III. Fyzikální pole. 1. Skalární a vektorové pole, vektorové křivky. 2. Potenciál pole, ekvipotenciální hladiny. 3. Tok vektorového pole. 4. Význam gradientu skalárního pole, divergence a rotace vektorového pole. 5. Gaussova věta, Stokesova věta.
Literatura
    povinná literatura
  • HALLIDAY, David, RESNICK, Robert, WALKER, Jearl : Fyzika. VUTIUM Brno a PROMETHEUS Praha, 2000. 574 s. ISBN 80-214-1868-0 (VUTIUM), ISBN 81-7196-9 (PROMETHEUS).
    doporučená literatura
  • HORSKÝ, Jan, Jan NOVOTNÝ a Milan ŠTEFANÍK. Mechanika ve fyzice. Vyd. 1. Praha: Academia, 2001. 412 s. ISBN 8020002081. info
    neurčeno
  • FEYNMAN. Richard P., LEIGHTON, Robert B., SANDS, Matthew : Feynmanovy přednášky z fyziky. FRAGMENT Praha, 2000. 710 s. ISBN 80-7200-405-0.
  • NOVOTNÝ, J., HORSKÝ, J. : Teorie relativity. SPN, Praha 1985.
  • KREMPASKÝ, J.:Fyzika. ALFA/SNTL, Bratislava/ Praha 1982.
  • HORSKÝ, J. : Úvod do teorie relativity. SNTL, Praha 1975.
  • HLADÍK, A. : Teoretická mechanika. SPN Praha 1970.
Výukové metody
přednáška, cvičení
Metody hodnocení
ústní zkouška a písemný test
Další komentáře
Studijní materiály
Předmět je vyučován každoročně.
Předmět je zařazen také v obdobích podzim 2018, podzim 2019, podzim 2020, podzim 2022.