Fyzika I

Sylabus

* Úvod

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

* 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, veličiny práce, výkon, energie, významné druhy konzervativních a 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.

* 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, tepelná vodivost.

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

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

* 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.