Fyzika I

Garant předmětu:

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

ústav fyziky

Anotace:

V předmětu je kladen větší důraz na teoretický základ probíraných pojmů a na odvozování základních vztahů a souvislostí mezi pojmy. Navíc studenti získají rozšířené znalosti v některých tematických okruzích se zaměřením na využití v návazných předmětech teoretického základu studia i navazujícího magisterského studia.

Požadavky:

Předmět je ukončen zápočtem a zkouškou. Podmínkou zápočtu je úspěšné absolvování všech laboratorních cvičení. Předmět si lze zapsat na úrovni beta i alfa.

Osnova přednášek:

• Kinematika hmotného bodu: poloha, rychlost a zrychlení hmotného bodu, přímočarý, křivočarý, kruhový pohyb hmotného bodu.

• Dynamika hmotného bodu: Newtonovy zákony, pohybové rovnice, hybnost, impulz síly, moment síly a hybnosti, práce, energie a výkon.

• Gravitační pole: Newtonův gravitační zákon, intenzita a potenciál gravitačního pole, gravitační a tíhové pole Země.

• Mechanika soustavy hmotných bodů: první impulzová věta, hmotný střed a jeho poloha. Druhá impulzová věta.

• Tuhé těleso: zjednodušení, dvojice sil, pohyb tuhého tělesa, kinetická energie, Steinerova věta, pohybová rovnice pro rotaci, kyvadlo.

• Mechanika kontinua: Vektor napětí, tah, tlak, Hookův zákon, namáhání pružného tělesa smykem.

• Mechanika tekutin: hydrostatika – hustota, tlak, molekulové jevy na povrchu kapalin, kapilární jevy, Archimedův zákon.

• Mechanika tekutin: hydrodynamika – proudění kapalin, rovnice kontinuity, Bernoulliova rovnice, výtok kapalina z nádoby, vazká tekutina.

• Kmitání a vlnění: lineární harmonický oscilátor netlumený a tlumený, vynucené kmity, rezonance amplitudy, skládání kmitů.

• Kmitání a vlnění: vznik a šíření vlnění, druhy vlnění, rovnice postupné vlny, interference vlnění, stojaté vlnění.

• Kmitání a vlnění: šíření vln v prostoru, odraz a lom rovinného vlnění, Dopplerův jev, vlnová rovnice, podélné vlny v tenké tyči, kapalině a plynu, základní akustické veličiny, intenzita vlnění (zvuku), hladina intenzity zvuku.

• Molekulová fyzika a termodynamika: obecné pojmy a základní veličiny, ideální plyn, teplota a roztažnost látek, teplo a vnitřní energie, ekvipartiční teorém, stavová rovnice ideálního plynu, Van der Waalsova rovnice.

• Zákony termodynamiky, práce plynu, tepelná kapacita a molární tepelná kapacita, vratné a nevratné děje, kruhový děj a Carnotův cyklus, entropie, přenos tepla, stacionární vedení tepla.

Osnova cvičení:

V laboratorním cvičení se procvičují přednášená témata formou měření vybraných úloh a počítání příkladů.

Cíle studia:

Studijní materiály:

Budinská: Fyzika I. ČVUT Praha, 1. Vydání, 2020.

Samek, Solar, Chren: Sbírka příkladů z fyziky I. ČVUT Praha

Sopko, Samek: Repetitorium z fyziky pro přijímací zkoušky na TU. ČVUT Praha

Kohout, Laboratorní cvičení z fyziky. ČVUT Praha, 2010

Poznámka:

Další informace:

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• B TZSI 2021 - prezenční (povinný předmět programu)