Teoretická fyzika 1

Přednášející:

Igor Jex (gar.), Petr Novotný

Cvičící:

Igor Jex (gar.), Jaroslav Novotný, Petr Novotný, Filip Petrásek

Předmět zajišťuje:

katedra fyziky

Anotace:

Předmět představuje úvod do analytické mechaniky (nerelativistické). Posluchači se seznámí se základními pojmy Lagrangeova formalismu a jeho elementárnímí aplikacemi na konkrétní fyzikální problémy jako problém dvou těles, pohyb soustavy vázaných hmotných bodů a tuhého tělesa. V návaznosti na Lagrangeův formalismus jsou dále studovány obecné principy mechaniky - principy diferenciální a integrální (variační). Předmět je první částí kursu klasické teoretické fyziky (02TEF1, 02TEF2).

Požadavky:

02MECH, 02ELMA

Osnova přednášek:

1. Matematický aparát

2. Kritické zhodnocení newtonovské mechaniky

3. Lagrangeova funkce, vazby, obecné souřadnice

4. Lagrangeovy rovnice

5. Symetrie Lagrangeovy funkce a zákony zachování

6. Věta o viriálu

7. Problém dvou těles

8. Kmity soustav hmotných bodů

9. Dynamika tuhého tělesa, Eulerovy rovnice

10. Statická rovnováha, princip virtuálních posunutí

11. Diferenciální principy (d´Alembertův, Jourdainův, Gaussův, Hertzův)

12. Integrálni principy (Hamiltonův, Maupertuisův a Jacobiho)

Osnova cvičení:

Procvičení úloh na témata:

1. Matematický aparát

2. Newtonovská mechanika

3. Lagrangeova funkce, vazby, obecné souřadnice

4. Lagrangeovy rovnice

5. Symetrie Lagrangeovy funkce a zákony zachování

6. Věta o viriálu

7. Problém dvou těles

8. Kmity soustav hmotných bodů

9. Dynamika tuhého tělesa, Eulerovy rovnice

10. Statická rovnováha, princip virtuálních posunutí

11. Diferenciální principy (d´Alembertův, Jourdainův, Gaussův, Hertzův)

12. Integrálni principy (Hamiltonův, Maupertuisův a Jacobiho)

Cíle studia:

Znalosti:

Naučit se základy analytické mechaniky. Jde o součást kursu klasické teoretické fyziky na FJFI.

Schopnosti:

Aplikace metod teoretické fyziky na řešení konkrétních úloh.

Studijní materiály:

Povinná literatura:

[1] I.Štoll, J. Tolar, I. Jex, Klasická teoretická fyzika, nakl. Karolinum, Praha 2017

Doporučená literatura:

[2] V. Trkal, Mechanika hmotných bodů a tuhého tělesa, Nakl. ČSAV, Praha 1956

[3] L.D. Landau, E.M.Lifšic, Teoretická fyzika I, FIZMATGIZ, Moskva 2002

Poznámka:

Rozvrh na zimní semestr 2020/2021:

Rozvrh není připraven

Rozvrh na letní semestr 2020/2021:

Rozvrh není připraven

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• BS Matematické inženýrství - Matematické modelování (povinný předmět oboru, volitelný předmět)
• BS Matematické inženýrství - Matematická fyzika (povinný předmět oboru, volitelný předmět)
• BS Matematické inženýrství - Aplikované matematicko-stochastické metody (povinný předmět oboru, volitelný předmět)
• BS Matematická informatika (volitelný předmět)
• BS Informatická fyzika (povinný předmět oboru, volitelný předmět)
• BS Aplikace softwarového inženýrství (volitelný předmět)
• BS Aplikovaná informatika (volitelný předmět)
• BS jaderné inženýrství B (povinný předmět oboru, volitelný předmět)
• BS Jaderné inženýrství C (volitelný předmět)
• BS Dozimetrie a aplikace ionizujícího záření (povinný předmět oboru, volitelný předmět)
• BS Experimentální jaderná a částicová fyzika (povinný předmět oboru, volitelný předmět)
• BS Radiologická technika (volitelný předmět)
• BS Inženýrství pevných látek (povinný předmět oboru, volitelný předmět)
• BS Diagnostika materiálů (povinný předmět oboru, volitelný předmět)
• BS Fyzika a technika termojaderné fúze (povinný předmět oboru, volitelný předmět)
• BS Fyzikální elektronika (povinný předmět oboru, volitelný předmět)
• BS Laserová a přístrojová technika (volitelný předmět)
• BS Fyzikální technika (volitelný předmět)
• BS Jaderná chemie (volitelný předmět)