| Akademický rok 1999/2000 |
| Garant: | prof. RNDr. Miroslav Liška, DrSc. | |||
| Garantující pracoviště: | ÚFI | |||
| Jazyk výuky: | čeština | |||
| Cíle předmětu: | ||||
| Cílem předmětu Fyzika I je seznámit studenty se základními zákony a teoriemi klasické a moderní fyziky tak, aby byli schopni je aplikovat na jednoduché systémy, objasnit a předpovědět jejich chování.Úkolem předmětu je, aby si studenti uvědomili, že fyzika je teoretickým základem a východiskem inženýrských disciplin. |
||||
| Výstupy studia a kompetence: | ||||
| Předmět Fyzika I umožňuje získat studentům znalosti o klasifikaci fyzikálních veličin a jednotek a o mezinárodní soustavě jednotek, o pohybu částic v silových polích, o dynamice soustavy částic s přechodem k dynamice tuhého tělesa, o kmitavém pohybu a vlnění (mechanickém i elektromagnetickém) a o základních jevech molekulové fyziky. |
||||
| Prerekvizity: | ||||
|   | ||||
| Obsah předmětu (anotace): | ||||
| Předmět Fyzika I má seznámit studenty se základními zákony a teoriemi klasické fyziky tak, aby byly schopni je aplikovat na jednoduché systémy, objasnit a předpovědět jejich chování. Získané znalosti jsou předpokladem pro pochopení teoretických základů moderních inženýrských disciplin. Klasická mechanika. Pohyb částice (rychlost, zrychlení). Newtonovy zákony, pohyb částice v silových polích. Práce a energie (konzervativní a nekonzervativní síly, potenciál). Dynamika soustavy částic. Dynamika rotujícího tělesa. Gravitační pole. Kmity a vlny. Harmonický oscilátor. Postupná vlna. Vlnová rovnice. Interference vln. Geometrická a vlnová optika. Termodynamika. Teplo a první princip termodynamiky, entropie a druhý princip termodynamiky. |
||||
| Metody vyučování: | ||||
|   | ||||
| Způsob a kritéria hodnocení: | ||||
| Podmínky udělení zápočtu: Prezence ve cvičení. Získání min. 8 bodů na kontrolní práce v teoretickém cvičení, jejichž termín konání je stanoven na začátku semestru. Pokud tuto podmínku student nesplní, může učitel v odůvodněných případech stanovit náhradní podmínku. Absolvování všech úloh v laboratorním cvičení a získání 4,5 bodů za přípravu, vedení laboratorního cvičení a vypracování samostatných úloh v hodinách laboratorního cvičení. Zkouška: Prověřuje znalosti definic, zákonů a zejména jejich aplikaci na příkladech. Zkouška je písemná (příp.i ústní). Do hodnocení se zahrnují: 1. Výsledky z kontrolních prací v teoretickém cvičení; lze získat max. 24 bodů. 2. Hodnocení v laboratorním cvičení; lze získat max. 6 bodů. 3. Výsledek písemné zkoušky; lze získat max. 70 bodů. Pokud student u písemné zkoušky dosáhne méně než 36 bodů, u zkoušky nevyhověl . Klasifikační hodnocení studenta: výborně (85-100 bodů), velmi dobře (70-84 bodů), dobře (50-69 bodů), nevyhověl (0-49 bodů). |
||||
| Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky: | ||||
|   | ||||
| Typ (způsob) výuky: | ||||
| Přednáška | 14 × 3 hod. | nepovinná | ||
| Cvičení odborného základu | 10 × 3 hod. | povinná | ||
| Laboratorní cvičení | 4 × 3 hod. | povinná | ||
| Osnova: | ||||
| Přednáška | 1.Fyzikální veličiny a jednotky. Popis pohybu hmotného bodu. 2.Přímočarý pohyb. Kruhový pohyb. Pohyb po křivce. 3.Newtonovy zákony. Hmotnost, hybnost, síla. Pohybová rovnice. 4.Popis pohybu hmotného bodu v různých vztažných soustavách. 5.Práce síly, výkon. Energie hmotného bodu. Zákon zachování mech.energie. 6.Gravitační pole. Newtonův gravitační zákon. Potenciál gravitačního pole. 7.Soustava hmotných bodů. Hybnost soustavy. První a druhá impulsová věta. 8.Tuhé těleso. Translační a rotační pohyb. Pohybová rovnice tělesa. 9.Kmitavý pohyb. Harmonický oscilátor. Skládání harmonických kmitů. 10.Vlnění. Harmonická vlna rovinná a kulová. Diferenciální vlnová rovnice. 11.Geometrická optika. Parax. optika. Optické přístroje. Vláknová optika. 12.Vlnová optika. Interference světla. Difrakce světla. Holografie. 13.První princip termodynamiky. Stavová rovnice ideálního plynu. 14. Druhý princip termodynamiky. Entropie. |
|||
| Cvičení odborného základu | Příklady jsou označeny podle literatury [3] doporučené studentům: 1.Vektorová algebra P: 1.1 - 1.10; Kinematika hmotného bodu R: 2.2, 2.5; P: 2.2, 2.3, 2. 5. 2.Dynamika hmotného bodu R: 2.7, 2.8, 2.11; P: 2.21, 2.23, 2.25, 2.26. 3.Dynamika hmotného bodu P: 2.28, 2.30, 2.32, 2.33, 2.34, 2.35, 2.36,2.38. 4.Práce a mechanická energie R: 3.1, 3.2, 3.5; P: 3.2, 3.6, 3. 7, 3.8, 3.12, 3.13, 3.17, 3.21. 5.Gravitační pole R: 12.2; P: 12.1, 12.5, 12.6, 12.12, 12.14. Dynamika bodů a tuhého tělesa R: 4.1, 4.2, 4.3; P: 4.1, 4.2, 4.4, 4.5, 4.6. 6.Dynamika bodu a tuhého tělesa P: 4.9, 4.11, 4.12, 4.18, 4.20, 4.21,4.22. 7.Kmitání R: 6.1, 6.3; P: 6.1, 6.4, 6.6, 6.9, 6.10, 6.12, 6.14, 6.17, 6.18, 6.19, 6.20, 6.22. 8.Vlnění R: 7.1, 7.2; P: 7.1, 7.3, 7.4, 7.5, 7.7, 7.11, 7.12, 7.13, 7.14, 7.18, 7.19. 9.Geometrická optika P: 8.10, 8.11, 8.12, 8.14, 8.17. Vlnová optika R: 9.1; P: 9.3, 9.6, 9.12, 9.14, 9.15. 10.Termodynamika R: 11.2; P: 10.17, 10.18, 10.20, 11.2, 11.3, 11.4, 11.7, 11.10, 11.11, 11.13, 11.14. |
|||
| Laboratorní cvičení | 11.Posouzení souhlasu vypočtené a naměřené hodnoty: doba kmitu pružiny. 12.Numerická integrace pohybové rovnice: torzní kmity. 13.Vytvoření modelu: vlny v trubicích. 14.Numerické a grafické řešení: ohřev při tepelných ztrátách. |
|||
| Literatura - základní: | ||||
| 1. HALLIDAY, D. - RESNICK, R. - Walker, J.: Fyzika, VUTIUM, Brno 2001 | ||||
| 6. ALONSO, M. - FINN, E. J.: Physics, Addison - Wesley, Reading 1996 | ||||
| 7. FEYNMAN, R.P.-LEIGHTON, R.B.-SANDS, M.: Feynmanovy přednášky z fyziky, Fragment, 2001 | ||||
| Literatura - doporučená: | ||||
| 1. KREMPASKÝ, J.: Fyzika, , 0 | ||||
| 1. ŠANTAVÝ, I. - PEŠKA, L.: Fyzika I., skriptum VUT Brno, 1984 | ||||
| 2. KUPSKÁ, I. - MACUR, M. - RYNDOVÁ, A.: Fyzika -Sbírka příkladů, skriptum VUT Brno, | ||||
| Zařazení předmětu ve studijních programech: | |||||||||
| Program | Forma | Obor | Spec. | Typ ukončení | Kredity | Povinnost | St. | Roč. | Semestr |
| M2301-5 | prezenční studium | Strojírenství a ostatní kovodělná výroba | -- | zá,zk | 6 | Povinný | 1 | 1 | L |
| M2301-5 | prezenční studium | Matematické 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