FPF:UFPA110 Mech. a molek. fy pro apl. fyz - Informace o předmětu

UFPA110 Mechanika a molekulová fyzika pro Apl. fyziku

Rozsah

4/2/0. 6 kr. Ukončení: zk.

Vyučující

doc. Ing. Petr Habrman, CSc. (přednášející)
RNDr. Ing. Andrea Kotrlová, Ph.D. (cvičící)

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

• Monitorování životního prostředí (program FPF, B1702 AplF)
• Počítačová technika a její aplikace (program FPF, B1702 AplF)

Cíle předmětu

Předmět "Mechanika a molekulová fyzika" je úvodním předmětem dalších kurzů fyziky. První přednášky jsou věnovány prezentaci matematického aparátu ve fyzice. Student získá znalosti o vybraných zákonitostech z mechaniky a termiky na vysokoškolské úrovni. Výklad je doplněn demonstracemi studovaných jevů.

Osnova

• Základy vektorového počtu. Soustavy souřadnic.
  Kinematika hmotného bodu. Parametrické vyjádření pohybu. Klasifikace pohybů a veličiny, které je charakterizují. Skládání pohybů.
  Dynamika hmotného bodu. Newtonovy zákony. Inerciální soustavy, hybnost, pohybová rovnice. Pohyb v tíhovém poli. Skládání a rozklad sil. Impulz 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. Kinetická energie tělesa, moment setrvačnosti, Steinerova věta. Pohybová rovnice rotačního pohybu, práce a výkon. Kyvadla.
  Srážkové procesy. Typy srážek. Laboratorní a těžišťová soustava.
  Relativistická mechanika. Galileiho a Lorentzova transformace. Kinematické a dynamické důsledky speciální teorie relativity.
  Hydromechanika. Základní rovnice hydrostatiky. Povrchové napětí, kapilární efekty. Hydrodynamika. Rovnice kontinuity a Bernoulliho.
  Kmity. Netlumený harmonický oscilátor a jeho energie, kmity tlumené a vynucené. Rezonance. Skládání kmitů.
  Vlnění. Mechanické vlnění postupné, Huygensův princip. Vlnová rovnice. Vlnění příčné a podélné, interference vlnění, princip superpozice, stojaté vlnění. Odraz a lom vlnění. Dopplerův jev. Rychlost šíření vlnění v plynech, kapalinách a pevných látkách. Intenzita vlnění. Zvuk a ultrazvuk.
  Molekulová fyzika. Látkové množství, teplota, ideální plyn. Zákony Gay-Lussacův, Boylův a Mariottův. Stavová rovnice ideálního plynu. Stavová rovnice ideálního plynu podle kinetické teorie. Vnitřní energie. Maxwellovo rozdělení rychlostí molekul. 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.
  Šíření tepla. Vedení tepla, tepelná vodivost, Fourierův zákon, přestup tepla rozhraním.

Literatura

povinná literatura
• Mechanika. Elektronická sbírka příkladů. SU Opava, 2005. info
• HALLIDAY D., RESNICK R., WALKER J. Fyzika. Část 1 a 2. VUTIUM Brno, 2000. ISBN 80-214-1868-0. info

Výukové metody

Přednáška s aktivizací
Přednáška s diskusí
Demonstrace

Metody hodnocení

Analýza výkonů studenta
Zápočet
Kombinovaná zkouška

Informace učitele

Podmínkou pro udělení zápočtu je i úspěšné hodnocení nejméně tří písemných testů během semestru. Předpokládá se průběžná domácí příprava studentů, a proto mají studenti k dispozici elektronickou sbírku příkladů strukturovanou podle přednášek, která slouží k výpočtům i ve cvičeních.
Zkouška je písemná a ústní.
Se všemi hodnotícími kritérii jsou studenti detailně seznámeni při zahájení výuky při přednášce a ve cvičení, a to včetně příkladů zadání písemných testů a jejich řešení.

Další komentáře

Předmět je dovoleno ukončit i mimo zkouškové období.

• Statistika zápisu (zima 2018, nejnovější)
  
• Permalink: https://is.slu.cz/predmet/fpf/zima2018/UFPA110