Fyzika I

Sylabus

* 1. Úvod

Metodologie fyziky, fyzikální objekty, fyzikální veličiny a jednotky, měrové soustavy.

* 2. Mechanika

Matematický a fyzikální prostor, hmotný bod, určení polohy hmotného bodu, parametrická rovnice pohybu hmotného bodu. Rychlost a zrychlení hmotného bodu. Tangenciální a normálové zrychlení.

Newtonovy zákony: Zákon síly, zavedení veličin - výkon, práce a energie. Významné druhy konzervativních disipativních sil. Gravitační síla, harmonická síla, síly tření.

Potenciální energie, potenciál gravitační síly.

Zákon setrvačnosti, inerciální a neinerciální systémy, setrvačné síly. Zákon akce a reakce.

Soustava hmotných bodů a tuhé těleso: 1. a 2. impulsová věta pro soustavu hmotných bodů, hmotný střed a moment setrvačnosti. Pohybová rovnice tuhého tělesa. Kinetická energie tuhého tělesa. Zákony zachování.

Ideálně pružné těleso: Napětí a deformace, Hookův zákon.

Mechanický pohyb kapalin a plynů: Rovnice kontinuity, Bernoulliova rovnice, pohyb viskózní kapaliny, pohyb tuhého tělesa v kapalině.

* 3. Nauka o teple

Teplota a teplo, teplotní roztažnost a rozpínavost, množství tepla a tepelná kapacita, šíření tepla.

Kinetická teorie plynů: Kinetická teorie tepla, ideální plyn, střední kvadratická rychlost a energie plynu, Maxwellův zákon rozdělení rychlostí, střední volná dráha molekul, viskozita a tepelná vodivost.

Termodynamika: První hlavní věta, vratné změny, přeměna tepla v mechanickou práci, druhá hlavní věta, entropie, entropie a pravděpodobnost, třetí hlavní věta.

Fázové přeměny: Fázové pravidlo, tání, tuhnutí, vypařování a kondenzace, trojný bod a sublimace, kritický stav.

* 4. Vlnění

Kmity: Harmonický oscilátor, skládání stejno- a různosměrných kmitů, skládání kmitů stejných a blízkých period, harmonická analýza, tlumené a nucené kmity.

Vlny: Vznik postupných vln, šíření a interference v přímé řadě, stojaté vlnění. Fázová a grupová rychlost, šíření vln v prostoru. Dopplerův princip. Vlnová rovnice, rychlost elastických vln, rychlost podélných vln v plynech, intenzita vlnění.

Anotace

Přednáška je zaměřená na pochopení základu fyziky a souvislosti různých fyzikálních jevů. Obsah vychází z požadavků Přírodovědecké fakulty UK a zahrnuje: Klasická mechanika, část molekulové fyziky, základy elastické teorie látek, statistické a dynamické chování kapalin, kmity a vlnění.