Teoretická fyzika 1

Vztahy:

Podmínkou zápisu na předmět 02TEF1 je, že student úspěšně absolvoval 02MECHZ nebo získal zápočet a nevyčerpal všechny zkouškové termíny předmětu 02MECHZ. Předmět 02TEF1 lze klasifikovat až po úspěšné klasifikaci předmětu 02MECHZ

Garant předmětu:

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

katedra fyziky

Anotace:

Předmět představuje úvod do analytické mechaniky (nerelativistické). Posluchači se seznámí se základními pojmy Lagrangeova a Hamiltonova formalismu, různými popisy dynamiky (Newtonovy, Lagrangeovy, Hamiltonovy a Hamilton-Jacobiho rovnice) a problematikou symetrii a jejich souvislostí se zákony zachování. Na cvičeních jsou přednášené pojmy aplikovány 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:

02MECHZ

Osnova přednášek:

1. Matematický aparát

2. Newtonovská mechanika

3. Lagrangeova funkce, vazby, obecné souřadnice

4. Lagrangeovy rovnice

5. Symetrie Lagrangeovy funkce a zákony zachování

6. Statická rovnováha, princip virtuálních posunutí

7. Diferenciální principy

8. Integrálni principy

9. Hamiltonův formalizmus

10. Poissonovy závorky a integrály pohybu

11. Kanonické transformace

12. Hamilton-Jacobiho rovnice

Osnova cvičení:

Procvičování příkladů na probraná témata – odpovídá osnově přednášky výše.

Cíle studia:

Znalosti:

Naučit se základy analytické mechaniky, Lagrangeův a Hamiltonův formalizmus. Jde o součást kursu klasické teoretické fyziky na FJFI.

Schopnosti:

Řešit úlohy mechaniky pomocí Lagrangeova a Hamiltonova formalizmu.

Studijní materiály:

Povinná literatura:

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

[2] L.D. Landau, E.M. Lifšic, Course of Theoretical physics, Elsevier, 2013

[3] G. Joos, I. Freeman: Theoretical Physics, Courier Corp. 2013.

Doporučená literatura:

[4] J. Horský, J. Novotný, M. Štefaník: Mechanika ve fyzice, Academia, Praha 2001

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

Poznámka:

Další informace:

https://physics.fjfi.cvut.cz/index.php/cs/studium/predmety-na-kf/02tef12-teoreticka-fyzika-1-a-2

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

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 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 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 Jaderná chemie (volitelný předmět)
• Fyzikální inženýrství - Počítačová fyzika (PS)
• Aplikovaná algebra a analýza (povinný předmět programu)
• Aplikované matematicko-stochastické metody (povinný předmět programu)
• Jaderné inženýrství - Aplikovaná fyzika ionizujícího záření (PS)
• Fyzikální inženýrství - Fyzikální inženýrství materiálů (PS)
• Fyzikální inženýrství - Fyzika plazmatu a termojaderné fúze (PS)
• Fyzikální inženýrství - Inženýrství pevných látek (PS)
• Jaderná a částicová fyzika (povinný předmět programu)
• Jaderné inženýrství - Jaderné reaktory (PS)
• Fyzikální inženýrství - Laserová technika a fotonika (PS)
• Matematické inženýrství - Matematická fyzika (PS)
• Matematické inženýrství - Matematická informatika (volitelný předmět)
• Matematické inženýrství - Matematické modelování (PS)
• Kvantové technologie (povinný předmět programu)
• jaderné inženýrství - Radioaktivita v životním prostředí (volitelný předmět)
• Fyzikální inženýrství - Počítačová fyzika (PS)
• Kvantové technologie (povinný předmět programu)
• Jaderná a částicová fyzika (povinný předmět programu)