Logo ČVUT
ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE
STUDIJNÍ PLÁNY
2019/2020

Fyzika 1

Přihlášení do KOSu pro zápis předmětu Zobrazit rozvrh
Kód Zakončení Kredity Rozsah Jazyk výuky
B2B02FY1 Z,ZK 8 4P+1L+2C česky
Přednášející:
Jan Koller (gar.), Petr Koníček, Petr Kulhánek
Cvičící:
Jan Koller (gar.), Václav Bára, Marek Brothánek, Vratislav Fabián, Jaroslav Jíra, Petr Koníček, Petr Kulhánek
Předmět zajišťuje:
katedra fyziky
Anotace:

V rámci základního předmětu Fyzika 1 jsou studenti uvedeni do dvou hlavních částí fyziky. První část se týká klasické mechaniky. V rámci klasické mechaniky, která je pomyslnou vstupní bránou do studia fyziky vůbec, se seznámí s kinematikou hmotného bodu, dynamikou hmotného bodu, soustavy hmotných bodů či tuhého tělesa. Studenti si osvojí takové znalosti z klasické mechaniky, aby byli schopni řešit základní úlohy spojené s popisem mechanických soustav, se kterými se setkají v průběhu dalšího studia. Na těchto znalostech staví navazující předmět Fyzika 2. Klasická mechanika je rozšířena o úvod do teoretické mechaniky, která studentům usnadní pochopení látky v následujících odborných předmětech. Na klasickou mechaniku v rámci tohoto kurzu následně navazuje úvod do relativistické mechaniky. Druhá část tohoto kurzu je věnována elektrickému a magnetickému poli. Studenti jsou během výuky této části postupně seznámeni se základními zákonitostmi jak časově proměnných, tak časově neproměnných elektrických a magnetických polí. Nabyté znalosti využijí v dalších oblastech studia, zejména v elektrických obvodech, teorii materiálů či dynamických systémů. Na těchto znalostech staví navazující předmět Fyzika 2.

Požadavky:

Zkouška se skládá ze tří celků:

1.poporozumění látky probírané na přednáškách,

2.porozumění příkladům probíraným na seminářích,

3.laboratorní cvičení.

Předmět Fyzika I je zakončen zápočtem a zkouškou. Podmínkou připuštění ke zkoušce je zápočet z laboratoří a seminářů a získání 60 bodů. Zkouška má písemnou a ústní část. V průběhu semestru lze získat maximálně 120 bodů. Tyto body si studenti nesou ke zkoušce.

Body v průběhu semestru lze získat třemi způsoby:

1.za absolvování laboratoří (3 hodnocené referáty, prezentace, maximálně 40 bodů),

2.za testy na seminářích (4 testy, celkem maximálně 80 bodů),

V písemné části zkoušky se řeší jak příklady, tak znalosti okruhů ke zkoušce.

Osnova přednášek:

1. Fyzikální jednotky, základní druhy fyzikálních polí. Souřadnicové systémy.

2. Kinematika hmotného bodu (přímočarý pohyb, pohyb po kružnici a obecný křivočarý pohyb).

3. Newtonovy pohybové zákony, inerciální a neinerciální vztažné soustavy, pohybové rovnice v inerciálních i neinerciálních soustavách.

4. Práce, výkon, konzervativní silová pole, kinetická a potenciální energie. Zákon zachování mechanické energie.

5. Základy analytické mechaniky - zákony zachování, vazby a zobecněné souřadnice a hybnosti, Lagrangeovy rovnice druhého druhu pro konzervativní systémy, hamiltonián a Hamiltonovy kanonické rovnice.

6. Centrální silové pole, pohyb v centrálním silovém poli, Keplerovy zákony. Newtonův gravitační zákon, gravitační pole soustavy hmotných bodů a těles se spojitě rozloženou hmotou. Intenzita a potenciál gravitačního pole. Energie gravitačního pole.

7. Mechanické kmitavé soustavy. Netlumený a tlumený mechanický lineární oscilátor. Vynucené kmity. Rezonance výchylky a rychlosti. Skládání kmitů.

8. Soustava hmotných bodů, izolovaná a neizolovaná soustava hmotných bodů, I. a II. věta impulzová, zákon zachování hybnosti, momentu hybnosti a mechanické energie pro soustavu hmotných bodů. Hmotný střed a těžišťová soustava. Tuhé těleso, obecný pohyb tuhého tělesa, pohybové rovnice tuhého tělesa, otáčení tělesa kolem pevné osy a pevného bodu.

9. Teorie deformace, mechanické napětí, Hookův zákon.

10. Úvod do mechaniky tekutin - Eulerova pohybová rovnice, barometrická formule, Bernoulliova rovnice, Pascalův a Archimédův zákon.

11. Základní postuláty speciální teorie relativity, Lorentzova transformace, relativistická kinematika a dynamika.

12. Vlastnosti elektrického náboje, Coulombův zákon, intenzita a potenciál elektrického pole soustavy bodových nábojů či spojitě rozloženého elektrického náboje. Gaussova věta, Maxwellovy rovnice pro elektrostatické pole ve vakuu. Potenciál a intenzita pole elektrického dipólu, vektor elektrické polarizace a elektrické indukce, dielektrika v elektrickém poli, Maxwellovy rovnice elektrostatiky pro materiálové prostředí. Vodič v elektrickém poli, Faradayova klec. Kapacita, kondenzátor. Energie elektrostatického pole.

13. Stacionární elektrický proud, proudová hustota, rovnice kontinuity elektrického náboje, elektromotorické napětí, Kirchhoffovy zákony, Ohmův zákon, Jouleův zákon. Magnetostatické pole, Lorentzova síla, Ampérův zákon, Biotův-Savartův zákon. Magnetický moment, vektor magnetické polarizace, intenzita magnetického pole. Silové účinky magnetického pole, vlastnosti látek v magnetickém poli. Energie magnetostatického pole.

14. Elektromagnetická indukce, energie elektromagnetického pole. Maxwellův proud. Soubor Maxwellových rovnic.

Osnova cvičení:

koresponduje s osnovou přednášky

Cíle studia:

Vznešené. V prvním semestru zvládnout bez znalosti matematiky vše od Lorentzovy transformace po Maxwellovy rovnice.

Studijní materiály:

1.Kulhánek, P.: Fyzika 1 pro KME.

2.Kurz MIT: Elektřina a magnetizmus.

3.Halliday, D., Resnick, R., Walker, J.: Fyzika, VUTIUM-PROMETHEUS, 2000.

4.Kvasnica, J., Havránek, A., Lukáč, P., Sprášil, B.: Mechanika, ACADEMIA, 2004.

5.Sedlák, B., Štoll, I.: Elektřina a magnetismus, ACADEMIA, 2002.

6.Fyzika I a II - fyzikální praktikum, M. Bednařík, P. Koníček, O. Jiříček.

7.Physics I, S. Pekárek, M. Murla, Dept. of Physics FEE CTU, 1992.

8.Physics I - Seminars, M. Murla, S. Pekárek, Vydavatelství ČVUT, 1995.

9.Physics I - II, Laboratory manual, S. Pekárek, M. Murla, Vydavatelství ČVUT, 2002.

Poznámka:
Další informace:
http://aldebaran.feld.cvut.cz/vyuka/fyzika_1/
Rozvrh na zimní semestr 2019/2020:
Rozvrh není připraven
Rozvrh na letní semestr 2019/2020:
06:00–08:0008:00–10:0010:00–12:0012:00–14:0014:00–16:0016:00–18:0018:00–20:0020:00–22:0022:00–24:00
Po
místnost T2:C4-78

16:15–17:45
(přednášková par. 1
paralelka 104)

Dejvice
Posluchárna
místnost T2:A3-414

18:00–19:30
LICHÝ TÝDEN

(přednášková par. 1
paralelka 103)

Dejvice
Cvicebna
místnost T2:A3-414

16:15–17:45
LICHÝ TÝDEN

(přednášková par. 1
paralelka 101)

Dejvice
Cvicebna
místnost T2:A3-413d

18:00–19:30
LICHÝ TÝDEN

(přednášková par. 1
paralelka 103)

Dejvice
Laboratoř
místnost T2:A3-413b

16:15–17:45
LICHÝ TÝDEN

(přednášková par. 1
paralelka 101)

Dejvice
Laboratoř K302
místnost T2:A3-413b

18:00–19:30
LICHÝ TÝDEN

(přednášková par. 1
paralelka 103)

Dejvice
Laboratoř K302
místnost T2:A3-413d

16:15–17:45
LICHÝ TÝDEN

(přednášková par. 1
paralelka 101)

Dejvice
Laboratoř
místnost T2:A3-414

18:00–19:30
SUDÝ TÝDEN

(přednášková par. 1
paralelka 104)

Dejvice
Cvicebna
místnost T2:A3-414

16:15–17:45
SUDÝ TÝDEN

(přednášková par. 1
paralelka 102)

Dejvice
Cvicebna
místnost T2:A3-413b

18:00–19:30
SUDÝ TÝDEN

(přednášková par. 1
paralelka 104)

Dejvice
Laboratoř K302
místnost T2:A3-413d

16:15–17:45
SUDÝ TÝDEN

(přednášková par. 1
paralelka 102)

Dejvice
Laboratoř
místnost T2:A3-413d

18:00–19:30
SUDÝ TÝDEN

(přednášková par. 1
paralelka 104)

Dejvice
Laboratoř
místnost T2:A3-413b

16:15–17:45
SUDÝ TÝDEN

(přednášková par. 1
paralelka 102)

Dejvice
Laboratoř K302
Út
místnost T2:C3-337
Kulhánek P.
09:15–10:45
(přednášková par. 1)
Dejvice
Posluchárna
místnost T2:C4-363

16:15–17:45
(přednášková par. 1
paralelka 101)

Dejvice
Cvicebna
místnost T2:C2-84

12:45–14:15
(přednášková par. 1
paralelka 103)

Dejvice
Ucebna
místnost T2:C2-84

14:30–16:00
(přednášková par. 1
paralelka 102)

Dejvice
Ucebna
St
místnost T2:C3-135
Kulhánek P.
14:30–16:00
(přednášková par. 1)
Dejvice
Posluchárna
Čt

Předmět je součástí následujících studijních plánů:
Platnost dat k 23. 1. 2020
Aktualizace výše uvedených informací naleznete na adrese http://bilakniha.cvut.cz/cs/predmet4718606.html