Fyzika pro geografy

Sylabus

Úvod - fyzika je matematikou nasáklý popis přírody (obecná filosofie vědy (Popper a jiní), základy a náznaky hlubšího chápání fyziky, fyzikální veličiny a jednotky, rozměrová analýza, fyzikální konstanty, matematický aparát opakování a zdůraznění důležitých partií, fyzikální pokus)

Mechanika. (kinematika a dynamika hmotného bodu, gravitace, newtonovy pohybové zákony, enrgie a její využití, soustavy hmotných bodů, momenty sil, impulzové věty, teoretické mechaniky, zákony zachování, Newtonovská mechanika)

Kontinuum. (mechanika spojitých prostředí, základy mechaniky kontinua, popis Langrangeovský a Eulerovský, deformace, tlak, napětí a vztah mezi nimi, hydrostatika, hydrodynamika, proudění a chování tekutin, bernoulliova rovnice, rovnice kontinuity) Stabilita.

Povrchové napětí. Vlnění. (elastické vlny, vlnění podélné a příčné, rychlost šíření, vlnové balíky a grupová rychlost, seismické vlny – tomografie)

Zvuk, nadzvukové proudění a rázová vlna, dopplerův jev, interference a stojaté vlnění, energie vln, harmonický oscilátor.

Elektřina, optika.

Elektrostatický náboj a pole, (intenzita pole, najděte si vlastní siločáru, Gaussova věta, pohyb nabité částice v elektrostatickém poli, dielektrika, energie pole, magnetostatika, elektromagnetická indukce, maxwellovy rovnice, elektromagnetické záření, vedení elektrického proudu ve vodičích, polovodičích, roztocích a plynech, odpor, práce, výkon, paprsková optika, princip nejmenšího času, lom a odraz, optické přístroje, fresnelovská optika, světlo v anizotropním prostředí, krystaly, polarizace, optika zemské atmosféry aneb proč je obloha modrá.

Termodynamika.

(stavové veličiny, statistické rozdělení, teplo a teplota, ideální plyn, stavová rovnice, první věta termodynamická, termodynamická rovnováha, typové dělení dějů, vratný děj, carnotův cyklus, entropie, druhá věta termodynamická, fotony)

Klasické modely atomů.

(přechod na kvantové modely, dualismus světla a látky, fotony, vlnová funkce a Schrödingerova rovnice, atom vodíku, Comptonův jev, lasery, kvantová fyzika, představy o podobě mikrosvěta i makrosvěta)

Anotace

Cílem této přednášky je vytvořit ucelenější přehled o fyzikálním popisu jevů a objektů kolem nás.

Přednáška popisuje několik fyzikálních témat, která by mohla napomoci pochopení širších souvislostí v současných geo-vědách.

Částečně se budeme věnovat také vzorovým výpočtům a především experimentům demonstrujícím výsledky dosažené v teorii.