PřF:F1030 Mechanika a molekulová fyzika - Informace o předmětu
F1030 Mechanika a molekulová fyzika
Přírodovědecká fakultapodzim 2013
- Rozsah
- 5/2/0. 7 kr. (příf plus uk plus > 4). Ukončení: zk.
- Vyučující
- Mgr. Michael Krbek, Ph.D. (cvičící)
doc. RNDr. Aleš Lacina, CSc. (přednášející)
prof. RNDr. Jana Musilová, CSc. (přednášející)
doc. RNDr. Aleš Lacina, CSc. (cvičící), Mgr. Jiří Bartoš, PhD. (zástupce)
Mgr. Michal Čech, Ph.D. (pomocník)
Mgr. Ing. arch. Petr Kurfürst, Ph.D. (pomocník)
Mgr. Bc. Tomáš Řiháček, Ph.D. (pomocník)
Mgr. Jaroslav Vážný (pomocník) - Garance
- prof. RNDr. Michal Lenc, Ph.D.
Ústav teoretické fyziky a astrofyziky – Fyzikální sekce – Přírodovědecká fakulta
Kontaktní osoba: Mgr. Michael Krbek, Ph.D.
Dodavatelské pracoviště: Ústav teoretické fyziky a astrofyziky – Fyzikální sekce – Přírodovědecká fakulta - Rozvrh
- Po 15:00–16:50 F2 6/2012, St 12:00–14:50 F2 6/2012
- Rozvrh seminárních/paralelních skupin:
F1030/02: St 17:00–18:50 F2 6/2012
F1030/03: Po 17:00–18:50 F3,03015 - 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
- Fyzika (program PřF, B-FY)
- 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.
Absolvováním předmětu získá student tyto znalosti a dovednosti:
* Základní znalost a přehled o stavbě fyziky jako disciplíny.
* Schopnost rozeznat základní stavební kameny fyzikální disciplíny: vstupní experiment, principy fyzikální disciplíny (axiomy), odvozená tvrzení (fyzikální zákony), ověřovací experiment.
* Posoudit úlohu matematického aparátu ve fyzice.
* Schopnost aplikovat na problémy mechaniky matematický aparát.
* Schopnost vyvozovat z fyzikálních principů klasické mechaniky odvozená tvrzení (např. z Newtonových zákonů impulzové věty, zákony zachování, apod.)
* Schopnost vytvářet zjednodušující fyzikální modely mechanických soustav. * Schopnost posoudit aproximativní charakter některých modelů a postupů v mechanice z hlediska fyzikálního i matematického.
* Schopnost řešit příklady a úlohy z klasické mechaniky částic, soustav částic a kontinua na úrovni základního univerzitního kurzu obecné fyziky.
* Schopnost interpretovat základní demonstrační experimenty. - 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
- povinná literatura
- HALLIDAY, David, Robert RESNICK a Jearl WALKER. Fyzika. 1. vyd. Brno, Praha: Vutium, Prometheus, 2001. ISBN 80-214-1868-0. info
- MUSILOVÁ, Jana a Pavla MUSILOVÁ. Matematika II pro porozumění i praxi. první. Brno: VUTIUM (Vysoké učení technické v Brně), 2012, 697 s. ISBN 978-80-214-4071-5. info
- MUSILOVÁ, Jana a Pavla MUSILOVÁ. Matematika pro porozumění i praxi I. Brno: VUTIUM, 2006, 281 s. Vysokoškolské učebnice. ISBN 80-214-2914-3. info
- doporučená literatura
- 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
- Výukové metody
- Přednáška: teoretická výuka kombinovaná s demonstračními experimenty včetně jejich fyzikálního výkladu. Cvičení: teoretické cvičení zaměřené na procvičení základních pojmů a zákonů mechaniky, samostatné řešení úloh, včetně úloh komplexnějšího charakteru
- Metody hodnocení
- Výuka: přednáška, konzultační cvičení Průběžné prokazování zvládnutí problematiky: v každém cvičení krátký písemný test - klasifikovaný. Zkouška: písemná (dvě části: (a) úlohy, (b) test) a ústní. Do výsledné klasifikace se započítábá i klasifikace průběžná.
- Navazující předměty
- Informace učitele
- Požadavky cvičení – prezenční forma studia:
1)Účast ve cvičení je povinná a je kontrolována.
2)Na každé cvičení se nejméně týden předem zadává cca 10 úloh, jejichž řešení jsou všichni studenti povinni si připravit tak, aby je byli schopni v tomto cvičení provést a podrobně okomentovat. Aktivita ve cvičení je zaznamenávána a bude zohledněna při závěrečné klasifikaci předmětu.
3)V každém cvičení píší studenti test – doba trvání cca 15 minut. Výsledky těchto testů jsou bodovány a v závěru semestru souhrnně klasifikovány na základě bodového zisku. Známka je započtena do výsledné klasifikace zkoušky.
4)Případná neúčast v jednotlivém cvičení musí být řádně omluvena vyučujícímu, který také rozhoduje o přijetí omluvy. Omluvená neúčast v jednotlivém cvičení bude kompenzována vypracováním pěti úloh spadajících do oblasti probírané problematiky a odevzdaných nejpozději v příštím cvičení. (Ve zdůvodněných případech může termín odevzdání vyučující výjimečně prodloužit.) Test zameškaný v důsledku omluvené neúčasti v jednotlivém cvičení je student povinen absolvovat v nejbližším ze tří náhradních termínů, které budou stanoveny na konec první, druhé a poslední třetiny semestru.
Požadavky cvičení – kombinovaná forma studia + celoživotní vzdělávání:
1)Účast ve cvičení není povinná. Každý student je však administrativně veden v určité seminární skupině, při čemž jeho příslušnost k seminární skupině je dána studovaným oborem.
2)Každý student se může účastnit jednotlivých cvičení své seminární skupiny. V tom případě pro jeho jednotlivé účasti platí v plném rozsahu body 2) a 3) požadavků cvičení pro prezenční formu studia.
3)Ke každému cvičení, jehož se ve své seminární skupině nezúčastní, vypracovává řešení pěti předem zadaných úloh (výpočet a stručný komentář k postupu), která odevzdá nejpozději na konci první, resp. druhé, resp. poslední třetiny semestru (z tématiky první, resp. druhé, resp. poslední třetiny semestru). Úroveň řešení je hodnocena a bude zohledněna při závěrečné klasifikaci předmětu.
4)Na konci první, druhé a poslední třetiny semestru student absolvuje prezenční test pokrývající látku cvičení, jichž se v příslušné třetině semestru nezúčastnil. Výsledky těchto testů jsou bodovány a v závěru semestru souhrnně klasifikovány na základě bodového zisku. Známka je započtena do výsledné klasifikace zkoušky.
Zkouška:
1)Podmínkou přístupu ke zkoušce je splnění všech požadavků cvičení, přičemž výsledná klasifikace průběžných testů nesmí být „F“. (Výsledná klasifikace je „F“, jestliže student získal v průběžných testech méně než 50% bodů.)
2)Zkouška je písemná a ústní.
3)Písemná část zkoušky má dvě části, zvlášť klasifikované:
- úlohy 90 min (4 úlohy komplexnějšího charakteru, zahrnující výpočty, úroveň obtížnosti odpovídá cvičení) - test 60 min (10 otázek, resp. krátkých úloh bez složitých výpočtů, pokrývajících celou látku
4)Ústní zkouška – rozprava o problematice písemky, otázky z celé látky. Ústní zkouška je veřejná.
5)Do výsledné klasifikace je započtena známka ze semestrálních testů, známky z obou částí písemky u zkoušky a známka z ústní části zkoušky. Je-li známka u ústní části „F“, je výsledná známka „F“.
Konzultace:
Studenti mohou po předchozí domluvě konzultovat problematiku cvičení s vyučujícími ve cvičení, s přednášejícími, popřípadě s asistenty – doktorandy Ústavu teoretické fyziky a astrofyziky, kteří se věnují opravě úloh: Mgr. Ing. Arch. Petr Kurfürst, Mgr. Tomáš Řiháček, Mgr. Jaroslav Vážný. - Další komentáře
- Studijní materiály
Předmět je dovoleno ukončit i mimo zkouškové období.
Předmět je vyučován každoročně. - Nachází se v prerekvizitách jiných předmětů
- F1040 Mechanika a molekulová fyzika
!F1030 - F3060 Kmity, vlny, optika
F1030&&F2050 - F3061 Kmity, vlny, optika - seminář
F1030&&F2050 - F3100 Kmity, vlny, optika
(F1030||F1040) && (!F3060) - F3101 Kmity, vlny, optika
(F1030||F1040) && (!F3060) - F4050 Úvod do fyziky mikrosvěta
F1030 && F1050 && (!F4050E) && !NOWANY(F4050E,F4100,F4100E) - F4050E Introduction to Microphysics
F1030 && F1050 && (!F4050) && !NOWANY(F4050,F4100,F4100E) - F4061 Fyzika mikrosvěta plus
(F1030 && F1050) || F1040 - F4090 Elektrodynamika a teorie relativity
(F1030&&F2050)||(F1040&&F2070)
- F1040 Mechanika a molekulová fyzika
- Statistika zápisu (podzim 2013, nejnovější)
- Permalink: https://is.muni.cz/predmet/sci/podzim2013/F1030