717-2100/01 – Základy fyziky (ZF)

Garantující katedraKatedra fyzikyKredity2
Garant předmětudoc. RNDr. Dalibor Ciprian, Ph.D.Garant verze předmětudoc. RNDr. Dalibor Ciprian, Ph.D.
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostpovinný
Ročník1Semestrzimní
Jazyk výukyčeština
Rok zavedení2016/2017Rok zrušení2017/2018
Určeno pro fakultyUSP, FSUrčeno pro typy studiabakalářské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
HLA57 prof. Ing. Libor Hlaváč, Ph.D.
HRA01 Mgr. Ing. Kamila Hrabovská, Ph.D.
JAN85 RNDr. Eva Janurová, Ph.D.
POL16 RNDr. Josef Poláček, CSc.
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zápočet 0+2
kombinovaná Zápočet 0+8

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

Zopakovat základní poznatky středoškolské fyziky Definovat a charakterizovat základní fyzikální principy a zákony Řešit jednoduché úlohy a diskutovat jejich výsledky

Vyučovací metody

Cvičení (v učebně)

Anotace

Studenti si prohloubí znalosti z mechaniky, kmitů, vln a akustiky. K výkladu je použito středoškolské matematiky a základů vektorového, diferenciálního a integrálního počtu. Popis fyzikálních jevů vychází z pozorovatelné reality a praktických zkušeností. Cílem předmětu je upevnit základní znalosti z uvedených oblastí fyziky, na které navazuje další rozvoj fyzikálních vědomostí v teoretickém předmětu Fyzika I. Součástí jsou demonstrace ve výuce, které jsou uvedeny v osnově předmětu.

Povinná literatura:

1. Fojtek, A., Foukal, J., Mádr, V., Wyslych, P.: Fyzika pro přípravu k přijímací zkoušce na VŠB-Technické univerzitě Ostrava. VŠB-TU Ostrava, 1994, 146 s. 2. Mádr, V., Fojtek, A., Wyslych, P., Foukal, J.: Fyzika pro přípravu k přijímací zkoušce na VŠB-Technické univerzitě Ostrava. VŠB-TU Ostrava, Ostrava 1995, 146 s. - ISBN 80-7078-280-3 3. Mádr, V. a kolektiv: Sbírka příkladů z fyziky, VŠB, Ostrava, 1998

Doporučená literatura:

Svoboda E.: Přehled středoškolské fyziky, 1. vyd., Praha, SPL, 1991

Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta

Testy, písemné práce

E-learning

Další požadavky na studenta

Systematická příprava na výuku.

Prerekvizity

Předmět nemá žádné prerekvizity.

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

1) Hmota, pohyb, prostor a čas. Látka, pole, částice. Stavba látek a jejich pozorování. Fyzikální teorie a experiment. Fyzikální veličiny – velikost a jednotka. Skaláry a vektory. Součet a rozdíl vektorů. Součin vektoru a reálného čísla. Souřadnice vektoru. Skalární a vektorový součin vektorů. Fyzikální aplikace. Pojem „okamžité hodnoty fyzikální veličiny“ a z toho plynoucí nutnost matematické operace derivace, fyzikální a geometrický význam derivace, základní derivace. Pojem primitivní funkce, neurčitý integrál, základní integrály, určitý integrál. Fyzikální aplikace. 2) Kinematika - posuvný a otáčivý pohyb (rovnoměrný, rovnoměrně zrychlený, nerovnoměrný). Trajektorie, dráha, rychlost, zrychlení a příslušné úhlové veličiny, dostředivé a odstředivé zrychlení v zakřivených částech trajektorie. 3) Dynamika - Newtonovy pohybové zákony, pohybová rovnice postupného pohybu. Gravitační pole - intenzita a potenciál gravitačního pole, gravitační a tíhové pole Země, volný pád, svislý, vodorovný a šikmý vrh. 4) Impuls síly, práce, výkon a účinnost. Kinetická a potenciální energie. Pohyb těles v prostředí – bez odporu (např. pohyb planet), v běžných podmínkách – se třením, v odporujícím prostředí. Ráz těles. 5) Mechanika těles – pojem „těžiště“, moment setrvačnosti těles, Steinerova věta, pohybová rovnice otáčivého pohybu, práce, výkon a energie při otáčivém pohybu. 6) Kyvadla - fyzikální, matematické a torzní kyvadlo, popis a veličiny kývavého pohybu (rovnovážná poloha, body vratu, kyv, kmit, perioda, frekvence…). 7) Kmity - netlumené a tlumené kmity. Vynucené kmity. Rezonance. Pohybové rovnice. Energie kmitavého pohybu. Skládání kmitů. 8) Vlny – postup kmitů řadou bodů se vzájemnými silovými vazbami. Klasifikace vlnění, vznik postupné vlny, vlny příčné a podélné. Šíření vln v prostoru, Huygensův- Fresnellův princip. Rovnice pro výchylku (závislost na čase a poloze v prostoru). Interference vlnění, stojaté vlny. 9) Akustika - vznik a šíření zvukové vlny, základní akustické veličiny, akustický tlak, akustická intenzita, hlasitost a hladiny intenzity. Hluk. Dopplerův jev. Ultrazvuk. 10) Úvod do fyziky kapalin - vlastnosti kapalin, hydrostatický tlak, vztlak. Povrchové napětí, kapilární jevy. Tok kapaliny – rovnice kontinuity, Bernoulliova rovnice. Výtok kapaliny otvorem – transformace statické energie v pohybovou. Demonstrace použitelné ve výuce: 1. Pohybová rovnice translačního pohybu - zrychlení. 2. Pohybová rovnice rotačního pohybu - moment setrvačnosti. 3. Reverzní kyvadlo - tíhové zrychlení. 4. Skládání kmitů - frekvence rázů. 5. Zvukové vlny - rychlost zvuku. 6. Mechanické vlastnosti kapalin - viskozita.

Podmínky absolvování předmětu

Podmínky absolvování jsou definovány pouze pro konkrétní verzi předmětu a formu studia

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.FormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2017/2018 (B3943) Mechatronika P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2017/2018 (B3943) Mechatronika K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2016/2017 (B3943) Mechatronika P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2016/2017 (B3943) Mechatronika K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku