Logo ČVUT
ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE
STUDIJNÍ PLÁNY
2022/2023

Fyzika

Přihlášení do KOSu pro zápis předmětu Zobrazit rozvrh
Kód Zakončení Kredity Rozsah Jazyk výuky
11FYZ Z,ZK 5 2P+2C+18B česky
Přednášející:
Zuzana Malá (gar.), Tomáš Vítů
Cvičící:
Zuzana Malá (gar.), Antonio Cammarata, Marek Honců, Oldřich Hykš, Jana Kuklová, Jindřich Šachl, Tomáš Vítů
Předmět zajišťuje:
ústav aplikované matematiky
Anotace:

Kinematika, dynamika hmotného bodu, soustav částic a tuhého tělesa, mechanika kontinua, termodynamika.

Požadavky:

Znalost základních fyzikálních veličin a práce s vektory. Ovládání diferenciálního a integrálního počtu jedné proměnné. Základy diferenciálního a integrálního počtu více proměnných.

Osnova přednášek:

1. Fyzikální veličiny a zákony. Struktura hmoty. Modely těles (hmotný bod, soustava hmotných bodů, kontinuum). Klasická mechanika. Relativistická a nerelativistická mechanika. Kinematika hmotného bodu, základní kinematické charakteristiky. Pohyb hmotného bodu (přímočarý, po kružnici).

2. Silová pole (kontaktní a nekontaktní síly). Konzervativní a nekonzervativní silová pole (intenzita, potenciál). Gravitační a tíhové pole. Newtonův gravitační zákon. Princip realizace satelitů.

3. Newtonovy zákony. Inerciální a neinerciální souřadnicové soustavy. Aplikace pohybových zákonů. Hybnost a impuls síly. Zákon zachování hybnosti. Práce, kinetická a potenciální energie. Zákon zachování energie.

4. Oscilace (harmonický pohyb, matematické kyvadlo, tlumené kmity, vynucené oscilace a rezonance)-modely, odvození pohybových rovnic, základní charakteristiky.

5. Soustava hmotných bodů. Hmotný střed, vnější a vnitřní síly a jejich výslednice. Izolovaná a neizolovaná soustava hmotných bodů. Srážka dvou částic, laboratorní a těžišťová soustava. Zákon zachování hybnosti.

6. Tuhé těleso. Translační a rotační pohyb. Moment síly, moment hybnosti. Moment setrvačnosti, Steinerova věta. I. a II. věta impulsová. Zákon zachování momentu hybnosti. Kinetická energie při translačním a rotačním pohybu.

7. Základy mechaniky kontinua. Popis kontinua. Plošné a objemové síly. Vznik napětí a deformace. Tensor napětí a význam jeho složek. Hookův zákon. Jednoosé prodloužení, smyk. Rovnice rovnováhy pro deformovatelné těleso.

8. Základy mechaniky tekutin. Vlastnosti kapalin a plynů. Ideální tekutina. Pohyb tekutiny. Druhy proudění. Bilanční rovnice. Zákon zachování hmotnosti, rovnice kontinuity. Eulerova pohybová rovnice. Bernoulliho rovnice.

9. Aplikace Bernoulliho rovnice. Reálná tekutina, viskozita. Turbulentní proudění. Reynoldsovo kritérium. Odporová síla při obtékání těles. Povrchové jevy.

10. Elastické vlny. Zdroje a vznik vlnění. Vlnová rovnice. Huygensův princip. Vlastnosti vlnění (interference, stojaté vlnění). Dopplerův jev. Energie elastických vln.

11. Základy termiky. Termodynamický systém. Teplo a teplota. Stav termodynamického systému, stavové proměnné. Termodynamická rovnováha (relaxační procesy). 0. zákon termodynamiky. Ideální plyn. Stavová rovnice ideálního plynu. Stavová rovnice Van der Waalsova. Základy kinetické teorie plynů. Vnitřní energie plynu. Ekvipartiční teorém.

12. Základy teorie transportních jevů. Přenos tepla (radiace, konvekce, kondukce). Rovnice vedení tepla. Přestup tepla, tepelný odpor. Teplo a práce. Tepelná kapacita. První zákon termodynamiky. Kvazistatické děje v ideálních plynech.

13. Vratné a nevratné procesy. Entropie. Druhý zákon termodynamiky. Carnotův cyklus. Třetí zákon termodynamiky. Termodynamické potenciály. Agregátní stavy látek. Skupenství. Fáze. Klasifikace fázových přechodů. Fázové přechody I. druhu (tuhnutí, tání, vypařování, kondenzace).

14. Rezerva.

Osnova cvičení:

Laboratorní cvičení.

Cíle studia:

Sestavení a řešení pohybových rovnic pro jednoduché druhy pohybů hmotného bodu, soustav, tuhého tělesa, elementu kontinua. Zákony zachování energie a bilanční rovnice.

Studijní materiály:

Malá Z., Nováková D., Vítů T.: Fyzika I, Praha, skriptum ČVUT, 2009

Malá Z., Nováková D., Vítů T.: Laboratorní cvičení z Fyziky I, Praha, skriptum ČVUT, 2009

Malá Z., Vítů T.: Sbírka příkladů z fyziky, Praha, skriptum ČVUT, 2009

Poznámka:
Další informace:
https://zolotarev.fd.cvut.cz/fy1/ctrl.php?act=show,home,14
Rozvrh na zimní semestr 2022/2023:
Rozvrh není připraven
Rozvrh na letní semestr 2022/2023:
Rozvrh není připraven
Předmět je součástí následujících studijních plánů:
Platnost dat k 27. 1. 2023
Aktualizace výše uvedených informací naleznete na adrese https://bilakniha.cvut.cz/cs/predmet5267706.html