| Akademický rok 1999/2000 |
| Garant: | prof. RNDr. Jana Musilová, CSc. | |||
| Garantující pracoviště: | ÚFI | |||
| Jazyk výuky: | čeština | |||
| Cíle předmětu: | ||||
| Seznámit studenty prostřednictvím jedné z nejnázornějších oblastí fyziky - mechaniky a molekulové fyziky - se strukturou fyzikálních disciplín, metodami fyziky, stylem fyzikálního myšlení i aplikačními možnostmi fyziky. Umožnit studentům pochopení základních zákonitostí mechaniky, termiky, termodynamiky a molekulové fyziky a aplikovat je na řešení konkrétních fyzikálně-technických úlohách. |
||||
| Výstupy studia a kompetence: | ||||
| Získání představy o pohybových zákonech newtonovské mechaniky, včetně zvládnutí problematiky pohybu tuhého tělesa i základů mechaniky kontinua. Popis klasických soustav mnoha částic jak z hlediska makroskopického, tak z hlediska mikroskopické představy. Zvládnout řešení modelových fyzikálních úloh i úloh směřujících k případným technickým aplikacím. |
||||
| Prerekvizity: | ||||
|   | ||||
| Obsah předmětu (anotace): | ||||
| Předmět je vstupní disciplinou základního kursu obecné fyziky. Jezaměřen na problematiku klasické newtonovské mechaniky hmotnýchbodů a jejich soustav a podává výklad základních představ termiky,termodynamiky a molekulové fyziky. V mechanice je kladen důraz napochopení pojmu časové změny fyzikální veličiny, pohybových zákonůa jejich použití při určení časového vývoje stavu soustavy. Úkolemvýkladu molekulové fyziky je postihnout podstatné rysy chovánívelkých systémů částic a navodit představu statistické interpretacetohoto chování. | ||||
| Metody vyučování: | ||||
|   | ||||
| Způsob a kritéria hodnocení: | ||||
| Podmínky udělení zápočtu: Účast na cvičeních nejméně 75%. Získání nejméně 50% bodů z kontrolních písemných prací (3 až 4 práce za semestr). Udělení náhradního termínu a stanovení náhradních požadavků je v kompetenci učitele. Zkouška: Prověřuje porozumění základním zákonům a schopnost uplatnit je při řešení úloh. Zkouška má písemnou a ústní část. Písemná část: 1. Řešení úloh komplexnějšícho charakteru. Prokáže schopnost aplikovat teoretické znalosti problematiky. Dvacet dosažitelných bodů. 2. Test. Prokáže celkový přehled o dané problematice. Dvacet dosažitelných bodů. -technických úloh. Klasifikace písemných částí: nevyhověl (0-8 bodů), dobře (8,5-12,5 bodů), velmi dobře (13-17 bodů) výborně (17,5-20 bodů). |
||||
| Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky: | ||||
|   | ||||
| Typ (způsob) výuky: | ||||
| Přednáška | 14 × 3 hod. | nepovinná | ||
| Cvičení odborného základu | 14 × 3 hod. | povinná | ||
| Osnova: | ||||
| Přednáška | 1. Výstavba fyzikálních teorií. Experiment. Role matemat. aparátu. 2. Pohyb objektů a jeho popis: nerelativistický i relativistický přístup, časoprostor. 3. Základní zákony newtonovské mechaniky. Pohybové rovnice. 4. Práce a mechanická energie. 5. Modelové úlohy klasické mechaniky: Keplerova úloha. Srážky částic. Pohyb tělesa s proměnnou hmotností. Sférické kyvadlo. 6. Relativistická pohybová rovnice. Aplikace . 7. Základní zákony klasické dynamiky soustav částic. 8. Translační a rotační pohyb tuhého tělesy. 9. Statická rovnováha tekutiny. Proudění ideální a viskozní tekutiny. 10.Vznik a popis vlnění. Superpozice vlnění. Aplikace. 11.Stavba a tepelné vlastnosti látek. Termodynamický přístup k popisu makroskopické soustavy. 12.Stavové rovnice. 1. zákon termodynamiky. Tepelné kapacity. 13.2. zákon termodynamiky. Entropie. Účinnost tepelných strojů. 14.3. zákon termodynamiky. Základní myšlenky nerovnovážné termodynamiky. Fázové přechody. 15.Mikroskopický stav soustavy. Rozdělovací funkce. Kinetické jevy. |
|||
| Cvičení odborného základu | 1. Fyzikální veličiny a jednotky. Základní operace s vektory. 2. Pohyby přímočaré a křivočaré. 3. Řešení pohybových rovnic. 4. Časový účinek síly, dráhový účinek síly. - Písemný test. 5. Modelové úlohy klasické mechaniky: Keplerova úloha, srážky částic, pohyb tělesa s proměnnou hmotností, matematické a fyzické kyvadlo, sférické kyvadlo. 6. Pohybové rovnice soustavy hmotných bodů (SHB) - impulzové věty. 7. Výpočet těžiště SHM bodů, výpočet momentu setrvačností SHM. 8. Energie pohybujícího se tuhého tělesa. - Písemný test. 9. Podmínky rovnováhy. 10.Archimédův zákon, Bernoulliova rovnice, rovnice kontinuity. 11.Harmonický oscilátor. Skládání kmitů. Rázy. - Písemný test. 12.Rovnice vlny (rovinné, kulové). Superpozice vlnění. 13.První princip termodynamiky.Stavová rovnice. - Písemný test. 14.Účinnost tepelných strojů a Carnotova cyklu. |
|||
| Literatura - základní: | ||||
| 1. HALLIDAY, D. - RESNICK, R. - Walker, J.: Fyzika, VUTIUM, Brno 2001 | ||||
| 2. FEYNMAN, R.P.-LEIGHTON, R.B.-SANDS, M.: Feynmanovy přednášky z fyziky, Fragment, 2001 | ||||
| 3. KVASNICA, J. a kol.: Mechanika, | ||||
| Literatura - doporučená: | ||||
| 2. FEYNMAN, R.P.-LEIGHTON, R.B.-SANDS, M.: Feynmanovy přednášky z fyziky, Fragment, 2001 | ||||
| 3. HORÁK, Z. - KRUPKA, F.: Fyzika, SNTL, Praha 1976 | ||||
| 4. HANDLÍŘOVÁ, B. a kol.: Konzultační cvičení I a II, Vydavatelství MU Brno, 1996 | ||||
| Zařazení předmětu ve studijních programech: | |||||||||
| Program | Forma | Obor | Spec. | Typ ukončení | Kredity | Povinnost | St. | Roč. | Semestr |
| M2301-5 | prezenční studium | Fyzikální inženýrství | -- | zá,zk | 6 | Povinný | 1 | 1 | L |
Vysoké učení technické v Brně
Fakulta strojního inženýrství
Technická 2896/2,
616 69 Brno
IČ 00216305
DIČ CZ00216305
+420 541 141 111
+420 726 811 111 – GSM O2
+420 604 071 111 – GSM T-mobile