UF01000 Mechanika a molekulová fyzika

Filozoficko-přírodovědecká fakulta v Opavě
zima 2011
Rozsah
4/2/0. 9 kr. Ukončení: zk.
Garance
doc. Ing. Petr Habrman, CSc.
Centrum interdisciplinárních studií – Filozoficko-přírodovědecká fakulta v Opavě
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
Mateřské obory/plány
předmět má 7 mateřských oborů, zobrazit
Cíle předmětu
Cílem je seznámit studenty s vybranými zákonitostmi z mechaniky, molekulové fyziky a termodynamiky na vysokoškolské úrovni. Výklad je doplněn demonstracemi studovaných jevů. Sylabus (platí pro přednášku i cvičení) Úvod do studia fyziky. Fyzikální veličiny a jednotky. Soustavy souřadnic. Kinematika hmotného bodu. Parametrické vyjádření pohybu. Klasifikace pohybu a veličiny, které je charakterizují. Skládání pohybu. Dynamika hmotného bodu. Newtonovy zákony ? inerciální soustavy, hybnost, pohybová rovnice. Pohyb v tíhovém poli. Skládání a rozklad sil. Impuls a moment síly, moment hybnosti. Práce, výkon, účinnost, kinetická a potenciální energie, zákon zachování mechanické energie. Gravitační pole. Keplerovy zákony. Newtonův gravitační zákon. Intenzita a potenciál gravitačního pole. Soustava hmotných bodů, tuhé těleso. Impulsové věty, střed hmotnosti, těžiště, skládání sil v tělese, rovnováha tělesa, tření. Rotace tuhého tělesa. Pohybová energie tělesa, moment setrvačnosti, Steinerova věta. Pohybová rovnice rotačního pohybu, práce a výkon. Kyvadla. Relativistická mechanika. Galileiho a Lorentzova transformace, kinematické a dynamické důsledky speciální teorie relativity. Srážkové procesy. Typy srážek, laboratorní a těžišťová soustava. Hydromechanika. Základní rovnice hydrostatiky. Povrchové napětí, kapilární efekty. Hydro-dynamika ideální kapaliny ? rovnice kontinuity a Bernoulliova. Kmity a vlnění. Kmitavý pohyb, netlumený harmonický oscilátor a jeho energie, kmity tlumené a nucené ? rezonance. Skládání kmitů. Mechanické vlnění postupné, Huygensův princip. Vlnová rovnice. Vlnění příčné a podélné, interference vlnění, princip superpozice, stojaté vlnění, Fermatův princip, odraz a lom vlnění. Dopplerův jev. Rychlost šíření vlnění v plynech, kapalinách a pevných látkách. Zvuk a ultrazvuk. Molekulová fyzika. Látkové množství, teplota, ideální plyn. Zákony Gay-Lussacův a Boyleův?Mariottův. Stavová rovnice ideálního plynu. Stavová rovnice ideálního plynu podle kinetické teorie, Maxwellovo rozdělení rychlostí, vnitřní energie. Stavová rovnice reálného plynu. Termodynamika. Teplo a tepelná kapacita. I. věta termodynamická. Vratný děj izochorický, izobarický, izotermický, adiabatický. Carnotův kruhový děj a jeho účinnost. II. věta termodynamická. Fázové přechody. Gibbsovo pravidlo fází, Clapeyronova rovnice, fázový diagram. Šíření tepla. Vedení tepla, tepelná vodivost, Fourierův zákon, přestup tepla rozhraním.
Další komentáře
Předmět je dovoleno ukončit i mimo zkouškové období.
Předmět je zařazen také v obdobích zima 1993, zima 1994, zima 1995, zima 1996, zima 1997, zima 1998, zima 1999, zima 2000, zima 2001, zima 2002, zima 2003, zima 2004, zima 2005, zima 2006, zima 2007, zima 2008, zima 2009, zima 2010, zima 2012, zima 2013, zima 2014, zima 2015, zima 2016, zima 2017, zima 2018, zima 2019, zima 2020.