717-3310/01 – Fyzika (FYZ)

Garantující katedraKatedra fyzikyKredity5
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 fakultyFSUrčeno pro typy studianavazující magisterské, magisterské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
CIP10 doc. RNDr. Dalibor Ciprian, Ph.D.
HLA57 prof. Ing. Libor Hlaváč, Ph.D.
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zápočet a zkouška 3+2
kombinovaná Zápočet a zkouška 16+4

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

Analyzovat vybrané fyzikální jevy Kombinovat poznatky z oblastí klasické a moderní fyziky Sumarizovat získané vědomosti a znalosti Interpretovat poznatky z hlediska řešení problémů praxe

Vyučovací metody

Přednášky
Cvičení (v učebně)

Anotace

Předmět je koncipován jako předmět teoretického základu technického magisterského studia. Studenti navážou na znalosti ze všech oblasti klasické fyziky (předmět Fyzika I a Fyzika II) a rozšíří si fyzikální vědomosti o partie moderní fyziky. Současně si prohloubí znalosti z těch oblastí klasické fyziky, které mohou využít při studiu navazujících odborných předmětů v magisterském studiu. Kurz fyziky II využívá diferenciálního a integrálního počtu, diferenciálních rovnic a vektorové analýzy. Cílem předmětu je získat znalosti z těch oblastí fyziky, které jsou potřebné pro další vědomosti strojního inženýra.

Povinná literatura:

1. Kopečný, J.: Fyzika IIa - Elektromagnetické pole, VŠB-TU Ostrava, 2000, 249 s. ISBN 80-7078-785-6 2. Kopečný, J.: Fyzika IIb - Elektromagnetické záření a atomové jádro, VŠB-TU Ostrava, 2000, 170 s. ISBN 80-7078-815-1 3. Mádr, V. a kolektiv: Sbírka příkladů z fyziky, VŠB, Ostrava, 1998

Doporučená literatura:

Beiser, A.: Úvod do moderní fyziky, Academia, Praha, 1978

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

F y z i k a j a k o v ě d a Makrosvět, mikrosvět a megasvět. Klasická, relativistická a kvantová teorie. O p e r á t o r o v ý p o č e t Operátor nabla, operátor délta. Gradient, divergence a rotace. Věta Gaussova- Ostrogradského. Věta Stokesova. Fyzikální aplikace. KLASICKÁ MECHANIKA Plošná rychlost a plošné zrychlení. Síly při relativním pohybu. Síly při otáčivém pohybu. Vztah mezi silou a potenciální energii. Vztah mezi intenzitou a potenciálem fyzikálního pole. Časové změny hybnosti a změny hybnosti. Časové účinky síly a momentu síly. Výpočet momentu setrvačnosti těles. Deviační momenty. Elipsoid setrvačnosti. Moment hybnosti symetrického tělesa. Setrvačníky. Precesní pohyb. Pohyb nutační. Raketový pohyb. Řešení pohybové rovnice částice v tekutině. Odvození rovnice hydrostatické rovnováhy. Odvození Eulerovy a Bernoulliho rovnice. MAXWELLOVY ROVNICE Základní rovnice popisující elektrické, magnetické a elektromagnetické pole. Hlavní Maxwellovy rovnice v integrálním a diferenciálním tvaru, Maxwellův proud. Poissonova a Laplaceova rovnice. Rovnice kontinuity elektrického proudu, Maxwellova relaxační konstanta. Vedlejší Maxwellovy rovnice. Světlo jako elektromagnetické vlnění. Poyntingův vektor. ČÁSTICE A POLE Elementární částice, typy interakce, vlastnosti a struktura. Atomy a molekuly, modely atomu, vznik molekuly. RELATIVISTICKÁ MECHANIKA Klasická teorie relativity. Michelsonův pokus. Speciální teorie relativity. Zákony mechaniky v relativistické formulaci. Deformace prostoru a času. Obecná teorie relativity. KVANTOVÁ MECHANIKA Č á s t i c o v é v l a s t n o s t i v l n Plankova kvantová hypotéza. Záření absolutně černého tělesa. Fotoelektrický jev. Paprsky X. Comptonův jev. Fyziologické účinky záření. V l n o v é v l a s t n o s t i č á s t i c Materiálové vlny. Vlnová funkce. Heisenbergův princip neurčitosti. Difrakce částic. S c h r o d i n g e r o v a r o v n i c e Časová Schrodingerova rovnice, bezčasová Scvhrodingerova rovnice. Střední hodnoty fyzikálních veličin. Kvantověmechanické operátory. Schrodingerova rovnice v operátorovém tvaru. Vlastní hodnoty a vlastní funkce operátoru. Souřadnicová a impulsová reprezentace. P o h y b m i k r o č á s t i c e Pohyb volné mikročástice. Mikročástice v potenciální jámě. Průchod částice potenciální bariérou. Harmonický oscilátor. JÁDRO ATOMU A JADERNÁ ENERGIE J á d r o a t o m u Rutherfordůf rozptyl, klasická a kvantová teorie rozptylu. Stavba atomového jádra klasifikace atomu. Velikost a hmotnost jádra. Vazebná energie jádra, hustota jaderné hmoty. Spiny jádra, magnetický a kvadrupolový moment jádra. Jaderné síly. Modely atomového jádra. J a d e r n é p ř e m ě n y Klasifikace jaderných reakcí, přeměna alfa , beta -, beta +, K – záchyt, přeměna gama. Diagram mononukleárních přeměn. Přeměnový zákon. Binukleární přeměny, pružný a nepružný rozptyl. Proniknutí částice do jádra určený průřez. Vznik složeného jádra. Přeměna složeného jádra. Bombardování částicemi, protony a neutrony. Transmutace, štěpení, slévání a tříštění jader. J a d e r n á e n e r g e t i k a Uvolňování jaderné energie. Štěpení jader, mechanismus štěpení, řetězová reakce, moderátory, jaderné reaktory. Syntéza jader, podmínky k uskutečnění jaderné syntézy řízená termojaderná reakce. Plazma, Lawsonovy podmínky, zrcadlové nádoby, Tokamak, Pinch-efekt, elektronový svazek, laserové plazma, termonukleární energie, Energie z Vesmíru.

Podmínky absolvování předmětu

Prezenční forma (platnost od: 2016/2017 zimní semestr, platnost do: 2017/2018 letní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodů
Zápočet a zkouška Zápočet a zkouška 100 (100) 51
        Zápočet Zápočet 35  18
        Zkouška Zkouška 65  20
Rozsah povinné účasti:

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.ZaměřeníFormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2017/2018 (N2301) Strojní inženýrství (2301T003) Dopravní technika a technologie (40) Letecká doprava P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2016/2017 (N2301) Strojní inženýrství (2301T003) Dopravní technika a technologie (40) Letecká doprava P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku