Fyzika I.

Vztahy:

Úspěšné absolvování nebo získání zápočtu a nevyčerpání všech zkouškových termínů předmětu F7ABBFY1 je podmínkou zápisu na předmět F7ABBFY2.

Garant předmětu:

Jan Mikšovský

Přednášející:

Jan Mikšovský

Cvičící:

Jan Mikšovský, Petr Písařík

Předmět zajišťuje:

katedra přírodovědných oborů

Anotace:

Předmět Fyzika 1 slouží pro zopakování a rozšíření základních znalostí z fyziky z oboru klasické mechaniky, termiky a optiky, která je potřebná pro další studium na FBMI. Studenti získají teoretické znalosti, schopnost řešit početní úlohy a praktické dovednosti spojené s prácí v laboratořích.

Požadavky:

Podmínky zápočtu - zápočet má teoretickou a praktickou část. Úspěšné složení teoretické části vyžeduje nejvýše jednu absenci na početních cvičeních a dále je třeba získat alespoň 60% bodů v zápočtovém testu. Test se skládá z pěti početních úloh z okruhů probíraných na cvičeních. Ke splnění praktické části je nutná 100% účast na laboratorních cvičeních a vypracování všech protokolů. Protokoly jsou známkovány A-F a průměrná známka ze všech protokolů bude součástí celkové klasifikace předmětu. (A = 5 bodů připočítaných k výsledku písemné části zkoušky, B = 3 body, C = 0 bodů, D = -3 body, E = -5 bodů a F = neudělení zápočtu).

Podmínky zkoušky - zkouška se skládá z deseti otázek hodnocených deseti body (maximálně 100 bodů). Součástí otázek jsou jak početní příklady, tak teorie pokrývající probranou látku. Důraz je kladen zejména na porozumění dané problematice a souvislosti.

Osnova přednášek:

Osnova přednášek:

1.Poloha částice, soustava souřadnic, pohyby, vektorové a skalární veličiny a operace s nimi, soustava SI, převody jednotek, hmotný střed, průměrná a okamžitá rychlost, zrychlení, rovnoměrně zrychlený pohyb, svislý vrh.

2.Pohyb a síla, hybnost, pohybové rovnice, Newtonovy zákony, typy sil, skládání sil, hybnost, zákon zachování hybnosti.

3.Práce, výkon, energie kinetická a potenciální. Práce pružné síly, výkon, zákon zachování mechanické energie. Rovnováha, pružnost, deformace, pružnost, Hookův zákon.

4.Gravitační pole, gravitační síla, Newtonův gravitační zákon, gravitace v blízkosti Země, gravitační potenciální energie, rakety a družice, Keplerovy zákony.

5.Pohyb těles v silovém poli, šikmý a vodorovný vrh, vlastnosti sil tření, odporová síla, mezní rychlost, Newtonův vzorec, Stokesův vzorec.

6.Soustava hmotných bodů, hmotný střed, těžiště, 1. impulsová věta, impulz síly a hybnost, srážky - pružné, nepružné.

7.Pohyb po kružnici, otáčivý pohyb, valení, moment síly, moment hybnosti, Steinerova věta, 2. impulsová věta, zákon zachování momentu hybnosti.

8.Kmitavý pohyb a jeho popis, harmonický pohyb, kyvadla, tlumený oscilátor, rezonance.

9.Vlnění, druhy vln, postupné vlny, interference, stojaté vlny, zvuk, mechanické vlnění a jeho vlastnosti, ultrazvuk a jeho aplikace

10.Tekutiny, hustota a tlak, Pascalův zákon, Archimédův zákon, proudnice, rovnice kontinuity, Bernoulliova rovnice.

11.Termodynamika, teplota, teplo, měření teploty, teplotní stupnice, teploměry, 1. termodynamický zákon.

12.Kinetická teorie plynů, ideální plyn, Avogadrova konstanta, kinetická energie látek, tepelné děje v plynech, entropie, 2. termodynamický zákon.

13.Základy vlnové optiky, základy geometrické optiky

14.Vlastnosti optických přístrojů, lasery, speciální partie optiky

Osnova cvičení:

Početní cvičení:

1.Kinematika a dynamika.

2.Kinetická energie, práce, výkon, účinnost.

3.Gravitační pole.

4.Mechanika tuhého tělesa.

5.Kmitání a vlnění.

6.Kapaliny a plyny, základy termodynamiky.

7.Shrnutí a zápočtový test.

Laboratorní cvičení:

1.BOZP, úvod do zpracování dat.

2.Moment setrvačnosti.

3.Měření délky zvukových vln ve vzduchu.

4.Modul elasticity.

5.Kinematika a dynamika těles.

6.Šikmý vrh.

7.Kmitání kyvadla.

Cíle studia:

Studující získají a prohloubí své středoškolské poznatky z fyziky na vysokoškolskou úroveň, která je potřebná pro další studium na FBMI, a to v mechanice, termice a optice. Studium vyžaduje zvládnutí teoretických poznatků i praktických dovedností při řešení početních a laboratorních úloh ve školních laboratořích.

Studijní materiály:

Povinná literatura:

[1]HALLIDAY, David, Robert RESNICK a Jearl WALKER, DUB, Petr (ed.). Fyzika 1+2., přeprac. vyd. Přeložil Miroslav ČERNÝ. Brno: VUTIUM, c2013. Překlady vysokoškolských učebnic. ISBN 978-80-214-4123-1.

Doporučená literatura:

[1]ALDEBARAN - Fyzikální web [online]. Petr Kulhánek, c2019. Poslední změna: 6.6.2019 [cit. 2019-05-06]. URL:http://www.aldebaran.cz

[2]KUTÍLEK, Patrik a Jan MIKŠOVSKÝ. Fyzikální praktikum I, II. V Praze: ČVUT, 2009. ISBN 978-80-01-04477-3.

[3]Classical Mechanics. Recorded video lectures and materials at MIT (Massachusetts Institute of Technology, USA). [online]. Creative Commons License, c2001-2019. Poslední změna: 3.5.2019 [cit. 2019-04-01]. URL: https://ocw.mit.edu/courses/physics/8-01sc-classical-mechanics-fall-2016/

Poznámka:

xxx

Rozvrh na zimní semestr 2024/2025:

	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 KL:B-307 Mikšovský J. 12:00–13:50 LICHÝ TÝDEN (přednášková par. 1 paralelka 1) Kladno FBMI Učebnamístnost KL:A-016ab Mikšovský J. Písařík P. 18:00–19:50 LICHÝ TÝDEN (přednášková par. 1) Kladno FBMI Laboratoř fyziky místnost KL:B-220 Mikšovský J. 14:00–17:50 LICHÝ TÝDEN (přednášková par. 1) Kladno FBMI Učebna
Út
St
Čt
Pá

Rozvrh na letní semestr 2024/2025:

Rozvrh není připraven

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Prospectus - bakalářský (!)
• Bakalářský studijní program Biomedicínská technika v aj (povinný předmět)
• Bakalářský studijní program Biomedicínská technika v aj (povinný předmět)