MPBPOF02 Základy mechaniky a termiky

Fyzikální ústav v Opavě
zima 2025
Rozsah
2/2/0. 6 kr. Ukončení: zk.
Vyučující
RNDr. Daniel Charbulák, Ph.D. (přednášející)
doc. RNDr. Jiří Kovář, Ph.D. (přednášející)
RNDr. Daniel Charbulák, Ph.D. (cvičící)
Garance
doc. RNDr. Jiří Kovář, Ph.D.
Fyzikální ústav v Opavě
Předpoklady
(FAKULTA(FU) && TYP_STUDIA(B))
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
Mateřské obory/plány
Cíle předmětu
Předmět umožňuje posluchačům seznámit se se základními principy klasické mechaniky a termiky a používaným matematickým aparátem v míře potřebné pro svoji profesní praxi • Úvod – fyzikální veličiny a jednotky (základní, odvozené, násobky a díly jednotek, stanovení fyzikálního rozměru veličiny z definiční rovnice); dělení veličin na skalární a vektorové; operace s vektory; dělení mechaniky – kinematika, dynamika; základní pojmy z kinematiky hmotného bodu – hmotný bod, vztažná soustava, trajektorie, dráha, rychlost HB, Galileiho princip relativity ; • Kinematika hmotného bodu – klasifikace pohybů; pohyb rovnoměrný, rovnoměrně zrychlený, volný pád, rovnoměrný pohyb po kružnici; skládání pohybů a rychlostí; • Dynamika – Newtonovy pohybové zákony; tíhová síla a tíha tělesa; setrvačné síly – dostředivá a odstředivá síla; smykové tření; • Hybnost, impulz síly; I. impulzová věta; zákon zachování celkové hybnosti izolované soustavy • Mechanická práce a energie; zákon zachování celkové mechanické energie; výkon, účinnost; • Gravitační pole – Newtonův gravitační zákon; intenzita gravitačního pole, gravitační zrychlení; pohyby v homogenním a radiálním gravitačním poli; Keplerovy zákony; • Mechanické kmitání – mechanický oscilátor, okamžitá výchylka, amplituda, perioda a frekvence kmitání; pružinový oscilátor a matematické kyvadlo; tlumení, vlastní a nucené kmitání, rezonance; skládání kmitání; • Mechanika tuhého tělesa – moment síly, momentová věta; skládání a rozklad sil působících na TT; hmotný střed a těžiště TT; moment setrvačnosti TT vzhledem k ose rotace; • Mechanika tekutin – tlak v ideální kapalině, měření tlaku, Pascalův zákon, hydraulika, vztlaková síla, Archimédův zákon, plování těles; atmosférický tlak, měření atmosférického tlaku; dynamika tekutin – rovnice kontinuity, Bernoulliho rovnice, základy fyziky letu; • Termodynamika – termodynamická soustava, rovnovážný stav soustavy, stavové veličiny; teplota, vnitřní energie, práce, teplo; I. hlavní věta termodynamiky; tepelná kapacita, kalorimetrie; přenos tepla; • Kinetická teorie plynů – ideální plyn, střední kvadratická rychlost molekul, základní rovnice pro tlak plynu, stavová rovnice ideálního plynu; • Jednoduché děje s ideálním plynem; práce vykonaná ideálním plynem, vratný děj a nevratný děj, kruhový děj, účinnost Carnotova cyklu; II. hlavní věta termodynamiky; tepelné motory;
Literatura
  • HALLIDAY, David, Robert RESNICK a Jearl WALKER, DUB, Petr, ed. Fyzika. 2., přeprac. vyd. Přeložil Miroslav ČERNÝ. Brno: VUTIUM, c2013. Překlady vysokoškolských učebnic. ISBN 978-80-214-4123-1
Další komentáře
Předmět je dovoleno ukončit i mimo zkouškové období.
Předmět je vyučován každoročně.
Výuka probíhá každý týden.
Předmět je zařazen také v obdobích zima 2024.